神经毒性

        神经毒性（Neurotoxicity，NT）是指外来化学物引起神经系统结构或功能的损害。这种损害可以发生在生命周期的各个阶段，其表现形式多样且可能随年龄而有所不同。发育中的神经系统对某些类型的损害尤为敏感，但是这些早期损害可能在神经系统发育成熟后或成年后才表现出来。

        神经毒性是许多药物或化合物常见的毒副作用，因此在新药研发早期要进行神经毒性筛选。目前为止，用于研究和评估药物神经毒性的体外模型已经涵盖了多样化的体系，包括但不限于直接从生物体中分离培养的原代神经细胞、能够稳定传代并保留一定神经特性的神经细胞系、通过特定条件诱导神经干细胞分化来模拟神经发育过程的模型，以及旨在更贴近生理环境的三维细胞中培养模型等。

        神经毒性评价方法

        神经毒性评价是一个复杂而多维的体系，旨在全面评估化学物质、药物或其他因素对神经系统的影响。

        1. 细胞毒性评价：通过观察化学物对神经细胞系或原代细胞的生长、增殖、存活等生物学特性的影响，评估其细胞毒性。常用的评价指标包括细胞存活率、细胞形态变化、细胞凋亡率等。一般细胞毒性指标检测包括①亚细胞组分的功能、代谢和完整性的检测，②生理学指标测定，③细胞保留标记物质能力的检测，④细胞排除标记物质能力的检测。但是仅以一般细胞毒性指标进行神经毒性评价是不够的，往往需要多个指标同时展开验证。

         2. 神经轴突生长评价：神经轴突是神经元之间信息传递的重要结构。通过观察化学物对神经轴突生长的影响，可以评估其对神经系统功能的潜在影响。神经轴突正常生长标志着细胞状态良好，而药物或化合物的添加可能会影响神经轴突的正常生长从而产生轴突病变情况。如异氟醚、氯胺酮等麻醉药，以及中枢神经抑制药、兴奋药等，都可能通过影响神经递质的释放、神经元的兴奋性和神经元的凋亡，从而间接影响神经轴突的生长。常用的评价方法包括神经轴突长度测量、神经突触形成观察等。

         3. 神经递质水平检测：神经递质在神经系统中起着至关重要的作用。通过检测化学物对神经递质合成、释放、再摄取等过程的影响，可以评估其对神经系统功能的干扰程度。常用的检测方法包括高效液相色谱法（HPLC）、放射免疫分析法（RIA）等。

         4. 神经电生理评价：神经电生理技术是评估神经系统功能的重要手段之一。通过记录神经细胞或组织在电刺激下的反应，可以评估化学物对神经系统兴奋性和传导性的影响。

          5. 分子生物学评价：分子生物学技术可以从基因和蛋白质水平揭示化学物对神经系统的毒性机制。通过检测化学物对神经相关基因表达、蛋白质合成和修饰等过程的影响，可以深入了解其毒性作用机制。常用的分子生物学评价方法包括RT-PCR、Western blot、基因芯片等。

      JuLI™ Stage活细胞成像分析系统助力神经毒性研究

          JuLI™ Stage应用文献案例

        来自美国国立卫生研究院的研究人员在《Annals of Neurology》期刊发表名为“Human Endogenous Retrovirus K Envelope in Spinal Fluid of Amyotrophic Lateral Sclerosis Is Toxic”的文章。在这篇文章中，将稳定表达tdTomato荧光蛋白的人神经元细胞接种到 96 孔板中，用不同浓度的重组HML-2 Env蛋白处理神经元。使用JuLI™ Stage活细胞成像仪对样本进行延时摄影，共拍摄84h。根据间隔12小时拍摄的图片得出结论，神经元和神经突聚集情况被K01阻止，同型对照抗体组仍会出现神经突聚集。

          参考文献：

       [1] Steiner JP, Bachani M, Malik N, DeMarino C, Li W, Sampson K, Lee MH, Kowalak J, Bhaskar M, Doucet-O'Hare T, Garcia-Montojo M, Cowen M, Smith B, Reoma LB, Medina J, Brunel J, Pierquin J, Charvet B, Perron H, Nath A. Human Endogenous Retrovirus K Envelope in Spinal Fluid of Amyotrophic Lateral Sclerosis Is Toxic. Ann Neurol. 2022 Oct;92(4):545-561.