實(shí)時(shí)可視化動(dòng)物體內(nèi)骨再吸收細(xì)胞的功能
大阪大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種可視化骨吸收細(xì)胞(破骨細(xì)胞)在活體小鼠骨骼中吸收骨骼的部位的方法。這種破骨細(xì)胞定位和活動(dòng)變化的實(shí)時(shí)可視化使得骨吸收強(qiáng)度的成功測(cè)量成為可能。由于這使得能夠簡(jiǎn)單快速地獲得有關(guān)破骨細(xì)胞活性的信息,這一發(fā)現(xiàn)將有助于受影響區(qū)域的早期診斷和新治療藥物的開發(fā)。
破骨細(xì)胞是骨再吸收細(xì)胞,如果骨吸收過量,可能會(huì)導(dǎo)致骨質(zhì)疏松癥和類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎。到目前為止,可以通過使用熒光蛋白收集關(guān)于破骨細(xì)胞定位的信息,但是該方法不允許檢查破骨細(xì)胞活性。大阪大學(xué)免疫學(xué)前沿研究中心(IFReC)的一組研究人員,由工程研究生院教授Kazuya Kikuchi和大阪大學(xué)醫(yī)學(xué)研究院教授Masaru Ishii領(lǐng)導(dǎo),制作了可視化的熒光探針。那些破骨細(xì)胞正在吸收骨骼并開發(fā)自己的成像設(shè)備的地方。因此,他們對(duì)破骨細(xì)胞功能進(jìn)行了成功的體內(nèi)評(píng)估。
研究小組開發(fā)了一種機(jī)制,通過該機(jī)制將小分子探針(SMP)選擇性地遞送到靶細(xì)胞的位置。直到那時(shí),將SMP應(yīng)用于體內(nèi)成像特別具有挑戰(zhàn)性,因?yàn)橄虬薪M織的遞送證明是困難的。研究人員設(shè)法優(yōu)化分子傳遞,以便只需將分子探針注射到小鼠體內(nèi)進(jìn)行成像。SMP配備了開關(guān)功能,僅在骨骼被吸收的區(qū)域觸發(fā)。這使得破骨細(xì)胞活性的選擇性可視化成為可能。結(jié)合標(biāo)記靶細(xì)胞的熒光蛋白,研究人員成功地實(shí)時(shí)可視化細(xì)胞定位和活動(dòng)的變化以及測(cè)量骨吸收強(qiáng)度。
該研究將在體內(nèi)成像領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響,因?yàn)樗⒘艘环N體內(nèi)成像方法,該方法允許在檢測(cè)骨再吸收過程中的破骨細(xì)胞時(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單快速的測(cè)量。這也有利于早期診斷和新治療藥物的篩選。該研究具有更廣泛的社會(huì)和學(xué)術(shù)相關(guān)性,因?yàn)樗亲鳛榭鐚W(xué)科研究進(jìn)行的,涵蓋了基于物理化學(xué)原理的分子設(shè)計(jì),通過合成有機(jī)化學(xué)創(chuàng)建功能性熒光探針,以及使用免疫學(xué)知識(shí)和技術(shù)澄清活體機(jī)制等領(lǐng)域。 。因此,它作為研究的一個(gè)例子,從導(dǎo)致應(yīng)用于醫(yī)學(xué)研究的基礎(chǔ)研究開始取得積極成果。
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