光遗传学（Optogenetics）技术以毫秒级的时间分辨率对神经元活动进行精准控制，但其实际应用面临诸多挑战。主要问题在于此技术的光学操作需要直接对脑组织进行，而蓝光的穿透能力限制了其在生物体内的应用，通常需要使用高价的专用设备如定制光源或双光子照明系统。此外，光遗传学的侵入性设备在临床实践中的推广受到限制。与此不同，化学遗传学（Chemogenetics）中的“仅由设计药物激活的设计受体”（DREADDs）则为远程、即时调控细胞活性提供了强大工具，而不依赖于复杂设备。氯氮平-N-氧化物（CNO）作为DREADDs的体内激活剂，具有较高的临床应用潜力，但氯氮平可能引发的行为抑制和细胞毒性等副作用则限制了其应用。此外，CNO的药理学特性显示，其效果在给药后需要2-3小时才能达到峰值，这对紧急情况如癫痫发作控制构成了挑战。因此，开发快速、安全、可控的生理调控方法对临床医学和基础研究显得尤为重要。

在此背景下，湖北医药学院附属太和医院的柯昌斌教授和其他研究团队于2024年12月31日在《Protein Cell》期刊上发表了题为“A minimally invasive, fast on/off ‘Odorgenetic’ method to manipulate physiology”的研究，提出了一种基于气味遗传学（Odorgenetic）的全新方法。这项研究的核心是果蝇的气味受体OR35a与其共受体Orco的结合，形成异源四聚体，从而构成典型的配体门控阳离子通道。2-戊酮作为该通道的自然配体，能够特异性激活这一受体系统。在作者设计的气味受体体系DORs中，吸入2-戊酮可在分钟级时间尺度上有效调控生理过程和啮齿动物行为，这一创新方法具备微创、易操作和时空可控的优点。

考虑到2-戊酮的安全性、易获取性和成本效益，这一“气味遗传学”方法展示出在临床治疗中的巨大应用潜力。枢密科技与柯昌斌教授团队合作，开发了一系列表达DORs的AAV病毒产品，能够高效表达DORs，提供了快速、可逆、微创的工具，支持精准调控细胞活动和生理过程。我们的AAV病毒产品经过严格的质量控制，确保高效转导和稳定表达，为科研工作提供强有力的支持。

研究团队首先探讨了DORs的克隆与激活，通过气味配体对生理功能的调控。2-戊酮作为DORs的配体，能诱导细胞内钙离子流入及膜去极化，从而影响依赖钙离子及膜电位的生理过程。为了进一步开发适用于临床的“气味遗传学”方法，研究者筛选了40多种食品添加剂中的气味剂，并通过液相色谱-质谱（LC-MS）技术检测其在血液中的分布。实验表明，经过吸入处理，2-戊酮在血液和脑脊液中的浓度均能够快速变化，这一特性显示其极高的时空可控性，适合作为DORs的候选调节剂。

此外，研究还验证了2-戊酮能够结合并激活哺乳动物细胞上的DORs，显著诱导Neuro-2a和HEK293T细胞中钙离子的内流。经研究发现，DORs还能够调控中枢杏仁核中GABA能神经元的活动，并影响捕食行为。通过病毒注射技术在小鼠肌肉中表达DORs，研究者观察到2-戊酮吸入后引发肌肉收缩及相关肢体运动，且这一过程具有快速可逆性。同时，DORs调控胰岛β细胞释放的实验结果显示，2-戊酮能有效降低血糖水平，展现了其在多种生理过程中的应用潜力。

对于临床应用而言，DORs系统的安全性、有效性和易用性至关重要。基于天然植物化学物质2-戊酮的应用，进一步推动了这一“气味遗传学”系统的发展，使其具有良好的临床适用性。同时，未来还需开展更深入的研究，以探讨DORs在不同组织及器官中，对生理功能的精准调控。

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