揭示多巴胺和甲烯脑啡肽的动态变化：在大鼠纹状体中的同时共检测

《Analytical Chemistry》：Unveiling Dopamine and Met-Enkephalin Dynamics: Simultaneous Co-Detection in Rat Striatum

内源性阿片肽M-ENK在纹状体切片中呈现双相释放动力学，峰值延迟约30秒，扩散范围是多巴胺的3倍。数学模型和SP-EIC-MS/MS实验证实M-ENK通过胞吐和外切酶解两种途径释放。

　　

内源性阿片肽与多种生理功能有关，包括疼痛感知以及与物质使用障碍相关的动机驱动力，但其传递机制的许多基本方面仍不清楚。人们认为内源性阿片肽的释放速度较慢，作用时间比多巴胺等经典的小分子神经递质更长；然而，目前缺乏对这些分子在大脑中释放和扩散过程的直接比较研究。在本研究中，快速扫描循环伏安法与碳微电极结合使用，用于同时检测大鼠纹状体切片中的多巴胺和甲烯脑啡肽。所使用的伏安波形经过专门设计，以最小化对多巴胺的敏感性、最大化对脑啡肽的敏感性，并减少生物污染。多巴胺和甲烯脑啡肽的释放量均随刺激时间的延长而增加。有趣的是，纹状体中甲烯脑啡肽的释放动态表现出独特的两相特征：峰值出现明显延迟，大约在刺激后30秒，这表明其影响范围是多巴胺的3倍左右。对甲烯脑啡肽浓度变化的数学建模表明，多种形式的甲烯脑啡肽同时被释放——其中一部分五氨基酸形式的甲烯脑啡肽通过胞吐作用释放，另一部分则是在细胞外空间通过较大分子形式的酶促切割产生的。最后，一系列实验结合了固相萃取和液相色谱质谱技术来独立验证甲烯脑啡肽的释放情况。这些发现为广泛持有的关于神经肽释放的假设提供了直接证据，并展示了不同类别的信号分子如何可能影响纹状体中的不同细胞群体——即使它们是在同一位置释放的。