實時可視化動物體內(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)胞定位和活動變化的實時可視化使得骨吸收強度的成功測量成為可能。由于這使得能夠簡單快速地獲得有關(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,他們對破骨細(xì)胞功能進(jìn)行了成功的體內(nèi)評估。
研究小組開發(fā)了一種機制,通過該機制將小分子探針(SMP)選擇性地遞送到靶細(xì)胞的位置。直到那時,將SMP應(yīng)用于體內(nèi)成像特別具有挑戰(zhàn)性,因為向靶組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,研究人員成功地實時可視化細(xì)胞定位和活動的變化以及測量骨吸收強度。
該研究將在體內(nèi)成像領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響,因為它建立了一種體內(nèi)成像方法,該方法允許在檢測骨再吸收過程中的破骨細(xì)胞時進(jìn)行簡單快速的測量。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和學(xué)術(shù)相關(guān)性,因為它是作為跨學(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,通過合成有機化學(xué)創(chuàng)建功能性熒光探針,以及使用免疫學(xué)知識和技術(shù)澄清活體機制等領(lǐng)域。 。因此,它作為研究的一個例子,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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