
美国麻省理工学院开发的一项名为“CuRVE”的新技术,能在前所未有的速度、均匀性和多功能性下,高效标记完整3D组织里数百万个细胞中每个细胞的蛋白质,展示了其一天内对整个啮齿动物大脑及其他大型组织样本进行丰富标记的能力。这项成果发表在最新《自然·生物技术》杂志上。

分析细胞产生的蛋白质是生物学和神经科学研究的重要内容,因为它们反映了细胞的功能状态或对环境(如疾病或治疗)的反应。尽管显微镜和标记技术已有显著进步,但仍缺乏一种可靠且实用的方法来追踪整个3D组织(如小鼠大脑或人脑的大区域)中密集排列的单个细胞的蛋白质表达。传统方法通常只能观察载玻片上的薄组织切片,无法全面了解整个系统中的蛋白质表达情况。
新方(fāng)法(fǎ)“CuRVE”用(yòng)一(yī)种(zhǒng)称(chēng)为(wèi)“eFLASH”的(de)技(jì)术(shù)实(shí)现(xiàn)了(le)对(duì)大(dà)而(ér)致(zhì)密(mì)组(zǔ)织(zhī)的(de)均(jūn)匀(yún)处(chù)理(lǐ),解(jiě)决(jué)了(le)抗(kàng)体(tǐ)渗(shèn)入(rù)组(zǔ)织(zhī)速(sù)度(dù)慢(màn)的(de)问(wèn)题(tí)。团(tuán)队(duì)通(tōng)过(guò)复(fù)杂(zá)的(de)计(jì)算(suàn)模(mó)拟(nǐ)优(yōu)化(huà)了(le)不(bù)同(tóng)的(de)设(shè)置(zhì)和(hé)参数,不仅能够通(tōng)过(guò)改(gǎi)变(biàn)脱(tuō)氧(yǎng)胆(dǎn)酸(suān)浓(nóng)度(dù)和(hé)标(biāo)记(jì)液(yè)的(de)pH值(zhí)来(lái)调(diào)节(jié)抗(kàng)体(tǐ)结(jié)合(hé),还(hái)利(lì)用(yòng)随(suí)机(jī)电(diàn)转(zhuǎn)运(yùn)技(jì)术(shù)加(jiā)速(sù)抗(kàng)体(tǐ)在(zài)组(zǔ)织(zhī)中(zhōng)的(de)扩(kuò)散(sàn)。
“eFLASH”这(zhè)一(yī)具(jù)有(yǒu)连(lián)续(xù)可(kě)调(diào)结(jié)合速度的加速分散系统,可应用于标记多种不同类型的组织,包括60多种不同的抗体用于标记小鼠和大鼠的整个大脑细胞、整个小鼠胚胎、其他小鼠器官(如肺和心脏),以及包括人类在内的大型动物的脑组织块。
这些标本均在一天内完成标记,显示出极高的效率。此外,不同的制备过程不需要新的优化步骤,进一步简化了实验流程。“CuRVE”技术不仅提高了标记速度和均匀性,还(hái)揭(jiē)示(shì)了(le)其(qí)他(tā)广(guǎng)泛(fàn)使(shǐ)用(yòng)的(de)标(biāo)记(jì)方(fāng)法(fǎ)所(suǒ)未(wèi)能(néng)发(fā)现(xiàn)的(de)新(xīn)见(jiàn)解(jiě),为(wèi)生(shēng)物(wù)学(xué)和(hé)神(shén)经(jīng)科(kē)学(xué)的(de)研(yán)究(jiū)开(kāi)辟(pì)了(le)新(xīn)的(de)前(qián)景(jǐng)。
【总(zǒng)编(biān)辑(ji)圈(quān)点(diǎn)】
蛋(dàn)白(bái)质(zhì)表(biǎo)达(dá)是一个精密而复杂的生物过程。当前追踪3D组织中单个细胞蛋白质表达的方法存在局限,传统方法只能观察组织薄片,无法统揽全局。美国麻省理工学院开发的新技术,能解决抗体渗入慢的问题。经计算模拟优化,其可调节抗体结合、加速抗体扩散。该技术能标记多种不同类型的组织,提高标记效率,可在一天(tiān)内(nèi)完(wán)成对啮齿类动物大脑的标记,为我们带来新的“视野”。它可助力人们对更多复杂生物学和神经科学问题展开进一步探索。
(原标题《标记速度、均匀性和多功能性超出以往 新技术可高效标记细胞蛋白质》)