新的熒光探針特異性標(biāo)記小膠質(zhì)細(xì)胞
大腦中的部分免疫系統(tǒng)由所謂的小膠質(zhì)細(xì)胞組成。韓國(guó)和新加坡的研究人員現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出一種特異性標(biāo)記這種巨噬細(xì)胞的熒光探針。細(xì)胞在細(xì)胞培養(yǎng)物和嚙齒動(dòng)物的活腦中可視化。如Angewandte Chemie期刊所述,在小膠質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)的基因產(chǎn)物觸發(fā)探針進(jìn)入熒光狀態(tài),通過(guò)活細(xì)胞熒光成像檢測(cè)。
檢測(cè)和跟蹤活細(xì)胞組織中的細(xì)胞類(lèi)型通常依賴(lài)于適當(dāng)?shù)拿庖呷旧椒?。這些方法涉及開(kāi)發(fā)識(shí)別細(xì)胞特異性蛋白質(zhì)的抗體,然后通過(guò)附著的熒光染料檢測(cè)抗體。然而,使用熒光探針的直接染色方法可以不用昂貴的抗體產(chǎn)生。因此,韓國(guó)浦項(xiàng)科技大學(xué)的Young-Tae Chang及其同事開(kāi)發(fā)了一種小膠質(zhì)細(xì)胞選擇性熒光探針。此外,由于其熒光是通過(guò)基因表達(dá)誘導(dǎo)的,因此該探針可用于檢測(cè)和研究發(fā)展中的神經(jīng)疾病。
為了發(fā)現(xiàn)熒光探針,研究人員篩選了一種有希望的候選化合物的衍生物庫(kù),用于它們的小膠質(zhì)細(xì)胞結(jié)合能力。鑒定出的最佳探針?lè)Q為CDr20,其代表“細(xì)胞命名為紅色20”,并且它選擇性地識(shí)別腦組織中的小膠質(zhì)細(xì)胞。
還研究了這種識(shí)別的分子基礎(chǔ)。熒光探針含有芳族苯乙烯基組分,其用羥基官能化。沒(méi)有該功能,結(jié)合不是特異性的,并且沒(méi)有檢測(cè)到熒光信號(hào)。隨后,研究人員尋找探針的確切目標(biāo)。遺傳學(xué)研究表明,一種名為Ugt1a7c的蛋白質(zhì)的基因表達(dá)與熒光信號(hào)傳導(dǎo)有關(guān);因此,很明顯這種蛋白質(zhì)的酶活性誘導(dǎo)了熒光。
選擇性小膠質(zhì)細(xì)胞標(biāo)記和成像也適用于活腦。研究人員在將整個(gè)小鼠胚胎與探針一起孵育時(shí),或者在全身炎癥后將CDr20探針注射到小鼠體內(nèi)時(shí),觀察到細(xì)胞特異性熒光。小膠質(zhì)細(xì)胞是大腦感染的主要免疫受體??茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn),Ugt1a7c蛋白催化了CDr20與葡萄糖醛酸部分的偶聯(lián),并且只有連接了這個(gè)單位才能使CDr20熒光。Ugt1a7c基因?qū)儆赨gt基因家族酶,作者指出,“有趣的是,在Ugt基因家族中,Ugt1a7c基因是唯一富含小膠質(zhì)細(xì)胞的成員。”這可以解釋特定的標(biāo)記:小膠質(zhì)細(xì)胞表達(dá)Ugt1a7c酶,其將葡糖醛酸基團(tuán)添加到CDr20的酚部分,并且打開(kāi)熒光。
包括阿爾茨海默病和中風(fēng)在內(nèi)的幾種神經(jīng)疾病可能與炎癥過(guò)程有關(guān)。因此,新的熒光探針可能是檢測(cè)腦中小膠質(zhì)細(xì)胞發(fā)育的有用方法。
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