图2. 本研究关注的科学问题2025年1月18号，北京大学生命科学学院、IDG麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命联合中心李毓龙课题组，在《Nature Communications》杂志上发表了题为“A high-performance GRAB sensor reveals differences in the dynamics and molecular regulation between neuropeptide and neurotransmitter release”的研究论文，该研究成功开发了首个用于检测果蝇神经肽--短神经肽F（short neuropeptide F, sNPF）的探针GRABsNPF1.0，并巧妙结合已发表的乙酰胆碱（acetylcholine, ACh）探针GRABACh3.0(简称ACh3.0)，借助活体成像与光遗传技术等前沿手段，深入探究了活体动物中同一群神经元释放神经肽和小分子神经递质在时空动态上的差异，以及背后复杂的分子调控机制。
研究人员将目光锁定在果蝇的嗅觉学习中枢，蘑菇体肯亚神经元（Kenyon cell，KC）上。这群神经元在释放乙酰胆碱（ACh）的同时高表达短神经肽F（sNPF），为深入探究神经肽和小分子神经递质的共同传递提供了一个绝佳的平台。此前，李毓龙团队凭借基于GRAB探针策略（GPCR-Activation Based Sensor）成功开发了针对ACh的荧光探针ACh3.0，这为后续的深入研究奠定了坚实的技术基础。因此，研究人员首先基于GRAB探针策略开发了第一代绿色的sNPF探针GRABsNPF1.0，该探针在培养的细胞中展现出卓越的细胞膜定位能力，能够迅速响应外源sNPF，且具有极高的分子特异性，对细胞的正常生理活动无明显干扰。借助这一新型探针工具，研究人员在活体果蝇的蘑菇体KC神经元的水平叶区域成功检测到高钾溶液、光遗传以及气味等刺激引发的sNPF信号的上升，这标志着在活体动物中实时监测神经肽动态变化迈出了关键一步。
