18年來,Clinx勤翔一直致力于為生命科學(xué)研究領(lǐng)域提供專業(yè)的數(shù)字成像系統(tǒng)及圖像分析解決方案。我們的產(chǎn)品作為生命科學(xué)研究的基礎(chǔ)工具,助力科研人員在生命科學(xué)探索之路上不斷取得新成果。 本次,我們摘選了2024年第四季度 Clinx 勤翔ChemiScope系列熒光及化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)應(yīng)用于相關(guān)研究領(lǐng)域的3篇文獻(xiàn)與大家分享。 |
在發(fā)現(xiàn)精神分裂癥發(fā)病機(jī)制和潛在治療靶點方面的應(yīng)用
精神分裂癥是一種嚴(yán)重的神經(jīng)性精神疾病,但其產(chǎn)生機(jī)制尚不清楚。雖然抗精神病藥物對陽性癥狀有效,但由于陰性癥狀缺乏病理生理機(jī)制,因此陰性癥狀的治療受到限制。
近期,《Nature Communications》上刊登的一項研究論文提到,研究團(tuán)隊確定突觸聚集蛋白-11(Syt11)是一個潛在的遺傳危險因素,多巴胺過度傳遞是精神分裂癥發(fā)展的一個機(jī)制。Syt11的表達(dá)在精神分裂癥患者中減少,但在使用抗精神病藥物治療后恢復(fù)。在青春期早期,多巴胺神經(jīng)元的Syt11缺陷,使得小鼠中多巴胺過度傳遞,導(dǎo)致持續(xù)的社交缺陷和其他類似精神分裂癥的行為。在精神分裂癥小鼠模型中,用臨床藥物局部干預(yù)表現(xiàn)出持久的治療效果。上述實驗中有用上海勤翔的ChemiScope 化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)進(jìn)行信號采集。
為了研究Syt11表達(dá)與精神分裂癥之間的潛在關(guān)聯(lián),研究團(tuán)隊分析了Syt11在三個人類腦組織數(shù)據(jù)庫(LIBD、CMC、HBCC)的轉(zhuǎn)錄情況。這些數(shù)據(jù)來自精神分裂癥患者(SCZ)和健康對照者(HC)死后大腦的背外側(cè)前額葉皮層(dlPFC)的mRNA轉(zhuǎn)錄譜。結(jié)果顯示,精神分裂癥患者Syt11的表達(dá)顯著減少(圖1a, b)。qPCR和Western blot分析進(jìn)一步證實了這一發(fā)現(xiàn),即在兩個獨立的病例對照樣本中,精神分裂癥患者血漿中Syt11的轉(zhuǎn)錄和蛋白表達(dá)均顯著降低(圖1c, d)。
圖1 多巴胺神經(jīng)元中Syt11缺失導(dǎo)致精神分裂癥樣行為
為了驗證Syt11表達(dá)與精神分裂癥之間的密切關(guān)系,我們接下來檢測了在抗精神病藥物治療前后,來自健康個體和精神分裂癥患者的血漿樣本中Syt11的表達(dá)。我們發(fā)現(xiàn),經(jīng)奧氮平、氟哌啶醇或利培酮抗精神病藥物治療后,精神分裂癥患者血漿中Syt11表達(dá)下降得到恢復(fù)(圖1e)。與接受奧氮平或利培酮治療的患者相比,接受氟哌啶醇治療的患者的癥狀評分變化最大,這與接受氟哌啶醇治療的患者中Syt11表達(dá)量相對最高有關(guān)(圖1f, g)。相關(guān)分析顯示,精神分裂癥癥狀得分的總體變化和Syt11表達(dá)的變化呈正相關(guān)(圖1h),表明治療精神分裂癥患者的Syt11缺陷與抗精神病藥物的治療效果密切相關(guān)?偟膩碚f,這些來自人類樣本和臨床治療的發(fā)現(xiàn)表明,Syt11缺乏與精神分裂癥之間的密切相關(guān)。
這些結(jié)果不僅確定了Syt11缺乏是精神分裂癥發(fā)病機(jī)制的潛在危險因素,而且還將血漿Syt11定義為精神分裂癥臨床診斷的生物標(biāo)志物。
在四面體框架核酸抑制劑治療阿爾茲海默病方面的應(yīng)用
細(xì)胞鐵死亡是一種由細(xì)胞內(nèi)鐵過度積累引起的非凋亡型程序性細(xì)胞死亡。鐵死亡是阿爾茨海默。ˋD)發(fā)病機(jī)制的重要驅(qū)動因素。四面體框架核酸(tFNAs)是一種新型納米顆粒,具有抗凋亡能力和優(yōu)良的生物相容性。然而,tFNAs對AD患者體內(nèi)由Aβ(β-淀粉樣蛋白)介導(dǎo)的細(xì)胞鐵死亡、認(rèn)知和突觸損傷的影響尚不清楚。
近期,《Journal of Nanobiotechnology》上刊登的一項研究論文提到,研究團(tuán)隊用Aβ聯(lián)合/不聯(lián)合tFNAs處理N2a細(xì)胞,檢測了細(xì)胞活力和Fe2+、脂質(zhì)過氧化、MDA、LDH和GSH的水平。結(jié)果表明在Aβ聯(lián)合tFNAs處理的N2a細(xì)胞中,tFNAs促進(jìn)細(xì)胞活力和GSH水平,降低Fe2+、脂質(zhì)過氧化、MDA和LDH水平。研究團(tuán)隊用RNA測序技術(shù)檢測了鐵死亡相關(guān)基因,結(jié)果顯示tFNAs逆轉(zhuǎn)了Aβ對鐵死亡驅(qū)動因子Atf3基因的促進(jìn)作用,以及對鐵死亡抑制因子Rrm2和Furin基因的抑制作用。
tFNAs的體外實驗顯示,tFNAs有效地保護(hù)N2a細(xì)胞免受Aβ誘導(dǎo)的細(xì)胞毒性,在250 nM時細(xì)胞活力顯著增加(圖1a)。在所有后續(xù)的細(xì)胞實驗中都使用了250 nM的tfna。此外,在暴露于Aβ的tfnas處理的N2a細(xì)胞中,LDH滲漏減少(圖1b)。tFNAs還顯著降低了脂質(zhì)過氧化作用,表現(xiàn)為氧化脂質(zhì)和MDA水平的降低(圖1c, d),并逆轉(zhuǎn)了Aβ誘導(dǎo)的Fe2+積累(圖1e)。GSH、GPX4對于消除ROS積累至關(guān)重要,實驗結(jié)果顯示tFNAs使GSH、GPX4和SLC7A11水平增加(圖1f, g)。綜上所述,tFNAs可以在體外減輕Aβ誘導(dǎo)的鐵死亡,可以作為AD治療的潛在方法。
圖2 tFNAs的體內(nèi)實驗
tFNAs在APP/ PS1小鼠體內(nèi)的實驗結(jié)果與體外一致,tFNAs處理降低了7個月大的APP/PS1小鼠的MDA水平和鐵積累,而增加了GSH水平(圖2a-c)。在APP/PS1小鼠中,GPX4和SLC7A11的蛋白水平顯著降低,但tFNAs恢復(fù)了他們應(yīng)有的蛋白水平(圖2d)。同時鐵死亡驅(qū)動因子Atf3的蛋白水平上調(diào),而鐵死亡抑制因子Rrm2和Furin的蛋白水平下調(diào),經(jīng)tFNAs處理后,這些表達(dá)被顯著逆轉(zhuǎn)(圖2d)。上述結(jié)果表明,tFNAs可以改善APP/PS1小鼠的鐵死亡。
該項研究為tFNAs在包括AD在內(nèi)的神經(jīng)退行性疾病中的生物學(xué)機(jī)制和臨床應(yīng)用提供了新見解。
在抑制CAR-T細(xì)胞耗竭和分化方面的應(yīng)用
不管在血液腫瘤還是實體腫瘤中,CAR-T細(xì)胞的持久性不足均限制了CAR-T的治療效果,使得部分接受CAR-T治療的患者發(fā)生腫瘤復(fù)發(fā)。我們和其他人已經(jīng)證明,減少冗余 CAR信號是延長CAR-T細(xì)胞持久性的一種有效方法。由于引起MAPK信號通路異常激活的KRAS突變在人類腫瘤中的突變率達(dá)到了25%,所以MEK抑制劑是靶向治療的重要組成部分。加上MAPK信號對T細(xì)胞活化、分化和耗竭具有重要作用,故了解MEK抑制劑對 CAR-T細(xì)胞的影響對于回答如何聯(lián)用MEK抑制劑和CAR-T治療癌癥具有重要意義。
近期,《Signal Transduction and Targeted Therapy》上刊登的一項研究論文提到,研究團(tuán)隊報告了一種通過MEK抑制劑來增強(qiáng)CAR-T細(xì)胞功效的策略。在CAR-T細(xì)胞制造過程中添加MEK抑制劑可以抑制強(qiáng)直信號驅(qū)動的CAR-T耗竭和終末分化,從而產(chǎn)生具有更強(qiáng)記憶和持久性的CAR-T細(xì)胞。這種效應(yīng)獨立于CAR分子的scfv和共刺激結(jié)構(gòu)域。此外,抑制MAPK信號還可以減輕靶抗原觸發(fā)的CAR-T耗竭和終末分化。結(jié)果表明,MEK抑制劑和CAR-T細(xì)胞聯(lián)合應(yīng)用是一種提高CAR-T持久性的有效方法,具有臨床轉(zhuǎn)化價值。未來研究團(tuán)隊將開展MEK抑制劑與CAR-T細(xì)胞聯(lián)合應(yīng)用的臨床試驗,以期改善CAR-T治療后患者的預(yù)后。上述實驗中有用上海勤翔的ChemiScope 系列化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)進(jìn)行信號采集與分析。
圖1 MEK抑制抑制由抗原非依賴性緊張性信號引起的CAR-T細(xì)胞的衰竭和分化
結(jié)果發(fā)現(xiàn)這3種MEK抑制劑都可以減少CAR-T細(xì)胞的終末分化,抑制耗竭和激活標(biāo)志物的表達(dá)。其中,曲美替尼是最有效的,因為它可以在最低濃度下達(dá)到與考比替尼和比美替尼相當(dāng)?shù)男ЧF(tuán)隊選擇曲美替尼進(jìn)行進(jìn)一步研究。與7.5 nM和30 nM相比,在15 nM時,曲美替尼通過輕度抑制CAR-T細(xì)胞的擴(kuò)張,同時有效抑制CAR-T細(xì)胞的活化、衰竭、凋亡、分化、CD8下降、ERK磷酸化,表現(xiàn)出最佳的效果(圖1)。
參考文獻(xiàn)
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