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                Science:重大進(jìn)展!開(kāi)發(fā)出比標準的免疫熒光成像技術(shù)更好的細胞分析方法

                時(shí)間:2018-03-07 09:47:39 來(lái)源:本站 點(diǎn)擊:103次

                2018年8月8日/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來(lái)自瑞士蘇黎世大學(xué)(UZH)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種分析細胞及其組分的新方法,即迭代間接免疫熒光成像(iterative indirect immunofluorescence imaging, 4i)。這種創(chuàng )新性的方法極大地改進(jìn)了生物醫學(xué)中使用的標準免疫熒光成像技術(shù),并為臨床醫生提供來(lái)自每個(gè)樣本的大量數據。4i使得在從組織到細胞器的不同水

                  2018年8月8日/生物谷BIOON/---在一項新的研究中,來(lái)自瑞士蘇黎世大學(xué)(UZH)的研究人員開(kāi)發(fā)出一種分析細胞及其組分的新方法,即迭代間接免疫熒光成像(iterative indirect immunofluorescence imaging, 4i)。這種創(chuàng )新性的方法極大地改進(jìn)了生物醫學(xué)中使用的標準免疫熒光成像技術(shù),并為臨床醫生提供來(lái)自每個(gè)樣本的大量數據。4i使得在從組織到細胞器的不同水平下同時(shí)觀(guān)察至少40種蛋白及其修飾在數十萬(wàn)個(gè)細胞中的同一個(gè)細胞內的空間分布成為可能。相關(guān)研究結果發(fā)表在2018年8月3日的Science期刊上,論文標題為“Multiplexed protein maps link subcellular organization to cellular states”。

                圖片來(lái)自UZH。

                同時(shí)可視化觀(guān)察十倍多的蛋白

                論文第一作者、蘇黎世大學(xué)分子生命科學(xué)研究所博士后研究員Gabriele Gut說(shuō),“4i是首個(gè)為我們提供在從組織到細胞器的不同水平下對生物樣品進(jìn)行多重觀(guān)察的成像技術(shù)。我們能夠首次將同一實(shí)驗中在組織、細胞和亞細胞水平上獲得的多重信息相關(guān)聯(lián)在一起?!?br style="box-sizing: border-box; animation-fill-mode: both; margin: 0px; padding: 0px; overflow-wrap: break-word;"/>
                免疫熒光(Immunofluorescence, IF)使用抗體可視化觀(guān)察和定位生物樣品中的蛋白。盡管標準的IF方法通常對三種蛋白進(jìn)行標記,但是4i使用現成的抗體和常規的熒光顯微鏡通過(guò)迭代雜交和移除樣品中的抗體來(lái)可視化觀(guān)察十倍以上的蛋白。Gut 解釋道,“想象一下細胞生物學(xué)家是記者。每個(gè)實(shí)驗都是我們對細胞的采訪(fǎng)。對傳統的IF而言,我能夠提出三個(gè)問(wèn)題,但是對4i而言,我能夠討論40多個(gè)話(huà)題?!?nbsp;

                多重蛋白圖譜對細胞景觀(guān)進(jìn)行系統性調查

                一旦獲得這些大量數據,就必須對它們進(jìn)行分析---這是這些研究人員面臨的下一個(gè)難題。 “我們通過(guò)10個(gè)通道在10多種處理條件下獲得數千個(gè)細胞的亞細胞分辨率圖片。人眼和大腦無(wú)法處理4i收集的復雜生物數據?!?br style="box-sizing: border-box; animation-fill-mode: both; margin: 0px; padding: 0px; overflow-wrap: break-word;"/>
                為了充分利用4i數據,Gut開(kāi)發(fā)出一種新的用于可視化觀(guān)察和分析的計算機程序,即多重蛋白圖譜(multiplexed protein map)。它從數百萬(wàn)個(gè)像素中提取出多重熒光信號,并產(chǎn)生細胞中抽象但有代表性的多重蛋白分布圖譜。

                因此,這些研究人員能夠對細胞景觀(guān)(cellular landscape)進(jìn)行系統性調查:他們成功地可視化觀(guān)察大多數哺乳動(dòng)物細胞器在細胞周期中和不同環(huán)境下的細胞內空間分布。

                推動(dòng)精準醫學(xué)發(fā)展

                4i和多重蛋白圖譜的應用是多方面的,從基礎研究到精準醫學(xué)。Gut說(shuō),“我們希望4i和多重蛋白圖譜將有助于科學(xué)家們更好地理解幾十年來(lái)一直處于生物研究中心的過(guò)程?!迸c此同時(shí),這些研究人員計劃利用這些技術(shù)推動(dòng)精準醫學(xué)發(fā)展,特別是在癌癥診斷和治療選擇方面。

                新方法已用于腫瘤治療中

                這種4i分析方法也可用于確定藥理活性物質(zhì)對細胞的分布和生理學(xué)性質(zhì)的影響。它當前正被臨床醫生和制藥公司用于轉化研究中,旨在改善癌癥患者的治療結果。蘇黎世大學(xué)分子生命科學(xué)研究所的Lucas Pelkmans教授及其研究團隊想要描述接受過(guò)不同癌癥藥物治療的患者的腫瘤細胞特征。這些研究人員希望這些實(shí)驗室結果將為支持患者個(gè)體化治療的臨床決策提供信息。此外,他們計劃在腫瘤組織切片上進(jìn)行4i和多重蛋白圖譜分析,以便鑒定出相關(guān)的生物標志物,從而改善對癌癥患者的診斷和預后。(生物谷 Bioon.com)

                參考資料:

                Gabriele Gut1,2,*,?, Markus D. Herrmann1,3,*,?, Lucas Pelkmans1,?. Multiplexed protein maps link subcellular organization to cellular states. Science, 03 Aug 2018, 361(6401):eaar7042, doi:10.1126/science.aar7042.



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