مستقبلات الأنسولين (IR) هي مستقبل إنزيمي عبر الغشاء أحادي التمرير يتوسط التأثيرات الفسيولوجية المتنوعة للأنسولين. إنه يعمل كبروتين ثنائي ، حيث يتكون كل مونومر من سلسلتين من الببتيد مرتبطتين برابطة ثاني كبريتيد: الوحدة الفرعية α خارج الخلية ، والتي تحتوي على مجال ربط الترابط ، والوحدة الفرعية β عبر الغشاء ، التي يمتلك تسلسلها داخل الخلايا نشاط التيروزين كينازالجوهري 1. من خلال التضفير البديل للإكسون 11 ، يؤدي نسخ جين الأشعة تحت الحمراء إلى ظهور نوعين مختلفين من الأشعة تحت الحمراء mRNA. يفتقر IR-A إلى exon 11 ، بينما يحتفظ به IR-B. وبالتالي ، يختلف IR-A و IR-B من خلال تسلسل من 12 حمض أميني بالقرب من الطرف C للوحدة الفرعية α ، مما يؤدي إلى ارتباط مميز لعوامل النمو إلى جانب الأنسولين الناضج ، وخصائص إشارات متباينة في اتجاه مجرى النهر. في حين أن كلا المتغيرين يظهران تقاربا مشابها للأنسولين ، فإن IR-A له تقارب أعلى مع عامل النمو الشبيه بالأنسولين II (IGF-II) والبروينسولين مقارنة بالأشعة تحت الحمراء B. تختلف أنماط التعبير عن IR-A و IR-B اعتمادا على الأنسجة ونوع الخلية وحالة المرض2.
يؤكد تعبيرها التفاضلي في الأنسجة والأمراض على مساهمتها الفريدة في علم وظائف الأعضاء وعلم الأمراض. تلعب الضفيرة المشيمية (CP) ، وهي بنية متخصصة تنتج السائل النخاعي (CSF) وتشكل جزءا من الحاجز الدموي النخاعي ، دورا مهما في نقل العناصر الغذائية وإزالة النفايات والحماية العصبية ، خاصة أثناء الالتهاب. يتم التعبير عن كلا الشكلين الإسويين للأشعة تحت الحمراء في CP ، حيث من المحتمل أن ينظموا حجم السائل الدماغي النخاعي وتكوينه. IR-A, من خلال ملزمها عالية التقارب بواسطة IGF-II, من المحتمل أن يعزز التكاثر الخلوي وإصلاح الأنسجة في ظهارة CP. من ناحية أخرى ، يتورط IR-B في نقل الأنسولين عبر حاجز الدم السائل الدماغي النخاعي ، مما يدعم توافر الأنسولين في الدماغ للخلايا النجمية والخلايا العصبية والدبقية وتوازن الجلوكوز3،4.
ارتبطت مستويات الأشعة تحت الحمراء قبل السكري بارتفاع السائل الدماغي النخاعي في الأفراد الذين لا تظهر عليهم أعراض معرضين لخطر وراثي لمرض الزهايمر (AD) 5 ، وقد تم ربط التغيرات في نسبة IR-A / IR-B بمقاومة الأنسولين والشيخوخة وزيادة عوامل النشاط التكاثري التي قد تساهم في الإصابة بالسرطان والأمراض الأخرى6. يمثل تحديد أنماط التعبير الخاصة بالشكل الإسوي ل IR-A و IR-B خطوة حاسمة نحو تطوير استراتيجيات علاجية جديدة لاضطرابات الجهاز العصبي المركزي المعقدة. ومع ذلك ، فإن الأساليب الحالية ، مثل التلوين المناعي و qPCR ، محدودة: لا يمكن تصنيف جميع البروتينات بشكل موثوق بسبب نقص الأجسام المضادة التي تم التحقق من صحتها ، وعلى الرغم من أن qPCR محدد للغاية ، إلا أنه يفتقر إلى الدقة المكانية.
للتغلب على هذه القيود ، استخدمنا التهجين المزدوج في الموقع (ISH) ، وهي تقنية متقدمة للكشف عن الحمض النووي الريبي تعتمد على منصة RNAscope BaseScope. يستخدم هذا الاختبار تصميما فريدا للمسبار مزدوج Z يتطلب ارتباطا ترادفيا بالحمض النووي الريبي المستهدف ، مما يتيح خصوصية وحساسية عالية ، حتى بالنسبة للنصوص منخفضة الوفرة. يتم تضخيم الإشارة الفلورية أو الكروموجينيك من خلال أحداث ربط المسبار المتعددة ، مما يعزز الكشف ويقلل من الخلفية7. على عكس RNAscope القياسي ، تم تحسين هذا الاختبار للكشف عن تسلسلات الحمض النووي الريبي القصيرة (50-300 قاعدة) ، مما يجعله مناسبا بشكل خاص لتحديد أحداث التضفير البديلة ، ومتغيرات النوكليوتيدات المفردة ، والنصوص النادرة في الأنسجة المعقدة مثل الدماغ8.
يصور هذا الاختبار الأهداف في وقت واحد كإشارات كروموجينيكية خضراء مميزة (C1) وحمراء (C2) تحت المجال الساطع. يضمن النجاح باستخدام الأنسجة المثبتة في 4٪ بارافورمالدهيد (PFA) أو 10٪ فورمالين محايد مخزن (NBF) ومقسمة عند 5 ميكرومتر -15 ميكرومتر (مجمدة / FFPE) ، تحتوي على الحمض النووي الريبي منخفض الوفرة إلى العالية. نظرا للحساسية لتدهور الحمض النووي الريبي ، والتثبيت المفرط ، وأخطاء التحقيق ، نحتاج إلى تحسين المعالجة المسبقة وتصميم المسبار وعناصر التحكم لزيادة الخصوصية وتقليل الخلفية. هنا ، قمنا بتطبيق اختبار ISH المزدوج هذا لتوصيف أنماط التعبير عن IR-A و IR-B في CP الفئران ، مما يوفر رؤى جديدة حول البيولوجيا المكانية للأشكال الإسوية للأشعة تحت الحمراء وأدوارها المحتملة في صحة الدماغ ومرضه.