研究神经退行性疾病机制需依赖人类相关模型，而iPSC来源的神经元为在天然环境中研究疾病相关蛋白提供了无与伦比的机会。本研究旨在构建iPSC模型以更深入解析帕金森病相关基因（包括GBA1、LRRK2、SNCA和PRKN）的生物学功能。研究新发现的PD相关蛋白面临一大挑战：缺乏高特异性和高灵敏度的抗体用于检测内源性蛋白水平。传统方法通常依赖蛋白过表达，但这可能干扰细胞通路并扭曲正常生物学过程。 

为此，本研究采用基于CRISPR的内源性标记技术，结合HiBiT——一种11氨基酸小肽标签。HiBiT标签可与互补配体LgBiT结合，通过发光检测实现高灵敏度定量分析。LgBiT可加入细胞裂解液进行终点分析，或直接在细胞内表达以用于活细胞检测。通过将HiBiT标签插入PD相关基因的内源性位点，研究团队在最小化对天然细胞生物学影响的同时，开发出高灵敏度、高精度研究工具。 

研究人员进一步将LgBiT整合至iPSC主细胞系的安全港基因座，并由多西环素诱导型启动子调控。细胞内LgBiT的表达支持HiBiT标记蛋白的实时活细胞定量分析或生物发光成像。通过诱导型启动子控制LgBiT表达，可仅在需要时激活发光信号，既保留天然蛋白表达模式，又实现检测的时间精准调控。这种生物学相关性使模型在解析疾病机制和测试潜在疗法时极具价值。 

对于倾向于非整合方法的研究人员，Promega公司的新型ViaScript™ LgBiT mRNA递送系统提供了一种可实现细胞内LgBiT表达的灵活且瞬时的替代方案。与诱导型启动子系统类似，该方法允许研究者按需引入LgBiT并激活HiBiT标记蛋白的活细胞分析。mRNA递送技术确保LgBiT表达的一致性和可调节性，为活细胞模型中HiBiT标记蛋白动态分析提供额外工具。 

这项研究对神经退行性疾病领域尤为重要，因其聚焦于PD——一种以多巴胺能神经元进行性丢失为特征的疾病。研究团队通过HiBiT标记与PD及戈谢病相关的GBA1基因，并在iPSC来源神经元中监测其活性，验证了发光系统的有效性。值得注意的是，他们使用氨溴索（一种可增强GCase酶水平并已知能上调GBA1表达的药理伴侣）进行了系统验证。结果显示，GBA1-HiBiT神经元经处理后发光信号显著增强，证明模型能准确反映预期生物学现象。 

通过实现人类神经元中PD相关蛋白的实时定量分析，该平台助力研究者以比传统模型更高的生理相关性探索疾病机制或筛选潜在药物候选分子。

除科学创新外，本研究还体现了对开放科学的承诺。研究产生的多数iPSC细胞系已通过蒙特利尔神经研究所的开放生物样本库共享，确保更广泛的科学界可获取并利用这些宝贵资源。研究者可通过样本库网站顶部下拉菜单选择“iPSC目录”访问相关数据。开放获取特征明确、生物学相关的细胞模型将加速科学发现，促进多团队验证假设、优化策略及开发新疗法。 

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