光控CNS功能障碍制造技术

本文涉及在大脑基底外侧杏仁核中表达光反应性视蛋白的动物及其产生方法，其中所述光反应性视蛋白的照明导致所述动物的焦虑。本文还提供用于缓解和诱导动物焦虑的方法以及用于筛选可缓解动物焦虑的化合物的方法。

CNS dysfunction

This paper relates to the expression of photoreactive opsin in animal brain in the basolateral amygdaloid nucleus and its production method, wherein the light reaction of opsin lighting causes the animal anxiety. The present invention also provides a method for alleviating and inducing animal anxiety and a method for screening compounds capable of relieving anxiety in animals.

【技术实现步骤摘要】
本申请是申请日为2011年11月4日、专利技术名称为“光控CNS功能障碍”的中国专利技术专利申请No.201180061263.8的分案申请。相关申请案的交叉参考本专利申请要求2010年11月5日提交的美国临时申请序列号61/410,748以及2011年3月8日提交的61/464,806的优先权，这两份专利的每一篇的内容均全文以引用方式并入本文中。专利技术背景焦虑是一种不存在立即威胁情况下的持续性担忧加剧状态，在处于疾病状态时会变得严重虚弱。焦虑障碍代表了最常见的精神疾病(达28％的终生患病率)，并与重郁症和药物滥用病因学存在关联。虽然长期以来据猜测杏仁核(一个对情感处理具有重要意义的大脑区域)在焦虑中发挥着作用，但是控制和调节焦虑的神经机制尚未得以确定。尽管焦虑障碍的高患病率和严重性，但人们对相应的神经回路基质仍知之甚少，从而阻碍了开发安全有效的治疗措施。可用的治疗措施往往不都是有效，或者就苯二氮类而言，还会上瘾并存在严重的副作用，包括镇静以及可导致认知损害和死亡的呼吸抑制。对哺乳动物大脑中焦虑控制机制的更深入理解对于开发更有效而副作用更少的治疗措施十分必要。尤其引人关注并具有新颖性的是利用抗焦虑作用的天然通路的可能性。专利技术概要本文提供一种包含在基底外侧杏仁核(BLA)的谷氨酸能锥体神经元中表达的光反应性视蛋白的动物，其中该视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明诱导动物的焦虑或缓解焦虑。本文提供一种在BLA的谷氨酸能锥体神经元中表达的光反应性视蛋白的动物，其中该视蛋白为通过光诱导超极化的视蛋白，并且其中该视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明诱导动物的焦虑。在一些实施方案中，该视蛋白为NpHR、BR、AR或GtR3。在一些实施方案中，NpHR包含SEQ ID NO:1、2或3的氨基酸序列。在一些实施方案中，动物还包含在BLA的谷氨酸能锥体神经元中表达的第二光反应性视蛋白，其中该第二视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白，并且其中该第二视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明减轻动物的焦虑。在一些实施方案中，该第二视蛋白为ChR2、VChR1或DChR。在一些实施方案中，该第二视蛋白为包含SEQ ID NO:8、9、10或11的氨基酸序列的C1V1嵌合蛋白。在一些实施方案中，该第二视蛋白包含SEQ ID NO:6或7的氨基酸序列。本文提供一种在BLA的谷氨酸能锥体神经元中表达的光反应性视蛋白的动物，其中该视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白，并且其中该视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明减轻动物的焦虑。在一些实施方案中，该视蛋白为ChR2、VChR1或DChR。在一些实施方案中，该视蛋白为包含SEQ ID NO:8、9、10或11的氨基酸序列的C1V1嵌合蛋白。在一些实施方案中，该视蛋白包含SEQ ID NO:6或7的氨基酸序列。本文还提供用于将核酸递送到个体中的BLA谷氨酸能锥体神经元的载体，其中该载体包含编码光反应性视蛋白的核酸并且该核酸可操作地连接到控制视蛋白在谷氨酸能锥体神经元中特异性表达的启动子。在一些实施方案中，该启动子为CaMKIIα启动子。在一些实施方案中，该载体为AAV载体。在一些实施方案中，该视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白，并且其中该视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明缓解焦虑。在一些实施方案中，通过光诱导去极化的该视蛋白为ChR2、VChR1或DChR。在一些实施方案中，该视蛋白为包含SEQ ID NO:8、9、10或11的氨基酸序列的C1V1嵌合蛋白。在一些实施方案中，该视蛋白包含SEQ ID NO:6或7的氨基酸序列。在一些实施方案中，该视蛋白为通过光诱导超极化的视蛋白，并且其中该视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明诱导焦虑。在一些实施方案中，通过光诱导超极化的该视蛋白为NpHR、BR、AR或GtR3。在一些实施方案中，NpHR包含SEQ ID NO:1、2或3的氨基酸序列。在一些实施方案中，个体为小鼠或大鼠。在一些实施方案中，个体为人。本文还提供用于将核酸递送到个体中的BLA谷氨酸能锥体神经元的方法，包括向该个体施用有效量的载体，该载体包含编码光反应性视蛋白的核酸并且该核酸可操作地连接到控制视蛋白在谷氨酸能锥体神经元中特异性表达的启动子。在一些实施方案中，该启动子为CaMKIIα启动子。在一些实施方案中，该载体为AAV载体。在一些实施方案中，该视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白，并且其中该视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明缓解焦虑。在一些实施方案中，通过光诱导去极化的该视蛋白为ChR2、VChR1或DChR。在一些实施方案中，该视蛋白为包含SEQ ID NO:8、9、10或11的氨基酸序列的C1V1嵌合蛋白。在一些实施方案中，该视蛋白包含SEQ ID NO:6或7的氨基酸序列。在一些实施方案中，该视蛋白为通过光诱导超极化的视蛋白，并且其中该视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明诱导焦虑。在一些实施方案中，通过光诱导超极化的该视蛋白为NpHR、BR、AR或GtR3。在一些实施方案中，NpHR包含SEQ ID NO:1、2或3的氨基酸序列。在一些实施方案中，个体为小鼠或大鼠。在一些实施方案中，个体为人。本文还提供包含BLA、CeL和CeM的冠状脑组织切片，其中光反应性蛋白在BLA的谷氨酸能锥体神经元中表达。在一些实施方案中，该视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白。在一些实施方案中，通过光诱导去极化的该视蛋白为ChR2、VChR1或DChR。在一些实施方案中，该视蛋白为包含SEQ ID NO:8、9、10或11的氨基酸序列的C1V1嵌合蛋白。在一些实施方案中，该视蛋白包含SEQ ID NO:6或7的氨基酸序列。在一些实施方案中，该视蛋白为通过光诱导超极化的视蛋白。在一些实施方案中，通过光诱导超极化的该视蛋白为NpHR、BR、AR或GtR3。在一些实施方案中，NpHR包含SEQ ID NO:1、2或3的氨基酸序列。在一些实施方案中，组织为小鼠或大鼠组织。本文还提供用于筛选可缓解焦虑的化合物的方法，包括(a)将化合物施用给患有通过选择性照明在BLA谷氨酸能锥体神经元中表达的视蛋白而诱导的焦虑的动物，其中该动物包含在BLA的谷氨酸能锥体神经元中表达的光反应性视蛋白，其中该视蛋白为通过光诱导超极化的视蛋白；以及(b)确定动物的焦虑水平，其中焦虑水平的降低表示化合物可有效治疗焦虑。在一些实施方案中，该视蛋白为NpHR、BR、AR或GtR3。在一些实施方案中，NpHR包含SEQ ID NO:1、2或3的氨基酸序列。本文还提供用于缓解个体焦虑的方法，包括：(a)向该个体施用有效量的载体，该载体包含编码光反应性视蛋白的核酸并且该核酸可操作地连接到控制视蛋白在BLA的谷氨酸能锥体神经元中特异性表达的启动子，其中该视蛋白在BLA的谷氨酸能锥体神经元中表达，其中该视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白；以及(b)选择性照明BLA-CeL的谷氨酸能锥体神经元中的视蛋白以缓解焦虑。在一些实施方案中，该启动子为CaMKIIα启动子。在一些实施方案中，该载体为AAV载体。在一些实施方案中，该视蛋白为ChR2、VChR1或DChR。在一些实施方案中，该视蛋白为包含SEQ ID NO:8、9、10或11的氨基酸序列的C1V1嵌合蛋白本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种产生非人动物的方法，其包括在基底外侧杏仁核(BLA)的谷氨酸能锥体神经元中表达光反应性视蛋白，其中所述视蛋白为通过光诱导超极化的视蛋白，并且其中所述视蛋白在BLA‑中央外侧核(BLA‑CeL)中的选择性照明诱导所述动物的焦虑。

【技术特征摘要】
2010.11.05 US 61/410,748;2011.03.08 US 61/464,8061.一种产生非人动物的方法，其包括在基底外侧杏仁核(BLA)的谷氨酸能锥体神经元中表达光反应性视蛋白，其中所述视蛋白为通过光诱导超极化的视蛋白，并且其中所述视蛋白在BLA-中央外侧核(BLA-CeL)中的选择性照明诱导所述动物的焦虑。2.根据权利要求1所述的方法，其中诱导超极化的视蛋白包含与SEQ ID NO：1-4之一具有至少85％氨基酸序列同一性的氨基酸序列。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述视蛋白选自NpHR、BR、AR和GtR3。4.根据权利要求1所述的方法，还包含在BLA的谷氨酸能锥体神经元中表达的第二光反应性视蛋白，其中所述第二视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白，并且其中所述第二视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明减轻所述动物的焦虑。5.根据权利要求4所述的方法，其中诱导超极化的视蛋白包含与SEQ ID NO：6、7和8-11之一具有至少85％氨基酸序列同一性的氨基酸序列。6.根据权利要求4所述的方法，其中所述第二视蛋白选自ChR2、VChR1和DChR。7.一种方法，其包括在BLA的谷氨酸能锥体神经元中表达光反应性视蛋白，其中所述视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白，并且其中所述视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明减轻所述动物的焦虑。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二视蛋白选自ChR2、VChR1和DChR。9.一种用于将核酸递送到个体中的BLA谷氨酸能锥体神经元的载体，其中所述载体包含编码光反应性视蛋白的所述核酸并且所述核酸可操作地连接到控制所述视蛋白在谷氨酸能锥体神经元中特异性表达的启动子。10.根据权利要求9所述的载体，其中编码所述视蛋白的所述核酸可操作地连接到CaMKIIα启动子。11.根据权利要求9所述的载体，其中所述载体为AAV载体。12.根据权利要求9所述的载体，其中所述视蛋白为通过光诱导去极化的视蛋白，并且其中所述视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明缓解焦虑。13.根据权利要求12所述的载体，其中所述视蛋白选自ChR2、VChR1和DChR。14.根据权利要求9所述的载体，其中所述视蛋白为通过光诱导超极化的视蛋白，并且其中所述视蛋白在BLA-CeL中的选择性照明诱导焦虑。15.根据权利要求14所述的载体，其中所述视蛋白选自NpHR、BR、AR和GtR3。16.根据权利要求9所述的载体，其中所述个体为小鼠或大鼠。17.一种用于将核酸递送到个体中的BLA谷氨酸能锥体神经元的方法，包括向所述个体施用有效量的载体，所述载体包含编码光反应性视蛋白的核酸并且所述核酸可操作地...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·戴瑟罗斯，K·泰伊，L·芬诺，
申请(专利权)人：斯坦福大学托管董事会，
类型：发明
国别省市：美国;US