用于可视化脑免疫细胞的新化学探针

韩国和新加坡的研究人员首次开发了一种化学探针，该化学探针能够在活动物大脑中对大脑中一种被称为小胶质细胞的一种免疫细胞实现现象。这一发现，由韩国Pohang科学技术大学（Postech）的基础科学研究所（IBS）领导；科学，技术与研究机构（A*Star）的新加坡生物模拟联盟（SBIC）和新加坡免疫学网络（符号）；新加坡杜克大学医学院（Duke-Nus Medical School）将使重要的成像研究能够帮助科学家了解脑部疾病的发展，例如中风，自闭症，阿尔茨海默氏症和帕金森氏病。

小胶质细胞是脑的主要居民免疫细胞。虽然小胶质细胞在一个世纪前描述了这些细胞，直到最近才发现这些细胞在各种神经疾病的发展中起着重要作用。这些发现在隔离这些细胞方面的技术进步和表达的转基因小动物系统得到了帮助荧光蛋白从小胶质细胞谱系中，可以使用光学显微镜进行实时成像。但是，研究人类和灵长类动物的小胶质细胞非常困难。

能够与大脑中其他细胞分开研究小胶质细胞对于理解脑发育和疾病至关重要。尽管已经开发了几种生化标记和分子成像工具来研究这些专业细胞，但是当前的方法没有能够在活大脑中细胞分辨率下可视化小胶质细胞，这在临床上更相关。

由IBS教授兼副总监Young-Tae Chang领导的两个实验室的合作研究，来自IBS，他也隶属于*Star的SBIC，以及来自Duke-Nus的副教授Hyunsoo Shawn Je，确定了小胶质细胞的荧光标记，从潜在探针库中进行筛选。然后研究人员进行了广泛的离体和体内研究证明其中一种名为CDR20的探针确实可以在活细胞中标记小胶质细胞。免疫染色用于验证小胶质细胞的选择性染色。然后，作者使用基因敲除细胞系来识别小胶质细胞中存在的酶，这些酶“打开”了探针的荧光。

Chang教授解释说：“通过一项彻底的结构 - 活性关系研究，我们开发了这种高性能的荧光性化学探针，CDR20，可以可视化小胶质细胞在体外和体内。我们使用基因组尺度CRISPR-CAS9敲除屏幕，我们将UGT1A7C确定为CDR20的功能性靶蛋白，该靶蛋白通过酶促葡萄糖醛酸化反应激活小胶质细胞中的CDR20荧光信号。我们的探测器还可以标记人类和灵长类动物的小胶质细胞，因此这对于研究高级哺乳动物的小胶质细胞功能非常有用，这在临床上更相关。”

荧光小分子与快速开发的光学成像技术一起成为了必不可少的生物医学研究工具。bob88体育平台登录然而，已知与分子生物标志物结合的细胞型特异性荧光小分子非常罕见。

“ Chang Laboratory具有广泛的随机荧光分子的库，它们利用大量基于细胞的筛选来识别特定的荧光小分子这突出了脑免疫细胞，” Assoc Je说。“这个小分子对标记小胶质细胞和相关脑居住的免疫细胞的谱系非常有选择性。我们利用了最新的体内静脉注射染料注射后，多光子显微镜以对大脑中的小胶质细胞进行成像，这是以前无法的。”

作者指出，他们将继续努力改善CDR20的功能和实用性。此外，Chang实验室正在筛选只有激活的小胶质细胞的新分子，科学家怀疑该分子在神经退行性疾病的神经炎症中发挥作用。

注意到涉及新加坡的*星和杜克大学的合作，以及IBS，Postech，Ulsan国家科学技术研究所（UNIST）和韩国首尔国立大学，杜克大学的高级副院长Patrick Casey教授NUS说：“这项工作是新加坡和韩国最佳研究机构之间多学科合作的一个很好的例子。它为小胶质细胞研究的神经退行性疾病的发展提供了重要贡献，可以导致未来的治疗方法。”

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