通过使用GRAB策略开发的OA1.0探针是一种高度选择性的基因编码荧光探针,能够以高灵敏度和时间-空间分辨率检测OA的释放。由于OA和另一种单胺类神经递质酪胺(Tyramine, TA)在结构上的差异仅为一个羟基,传统的活体检测方法通常难以区分它们。幸运的是,OA荧光探针对OA表现出较高的分子选择性。利用OA1.0,我们首次对果蝇学习记忆中心蘑菇体(Mushroom body, MB)在厌恶性学习过程中的OA释放的时空动态进行检测,并且进一步发现OA的释放依赖于MB中KC细胞(Kenyon cells)释放的乙酰胆碱(Acetylcholine, ACh)。
结合实验室前期开发的多巴胺(Dopamine, DA)探针和ACh探针,该研究发现OA通过作用于多巴胺能神经元上的Octβ1R受体增强非条件刺激引起的DA的释放,从而增强突触可塑性变化,促进厌恶性学习。综上所述,该研究不仅开发了新型OA荧光探针,还解析了OA影响DA信号从而调控厌恶性学习的分子机理,提供了关于OA和DA之间相互作用的全新见解,为理解复杂的神经递质交互作用提供了新的框架。