白细胞中中性粒细胞的选择性染色

【字体: 时间:2021年09月17日 来源:Angewandte Chemie International Edition

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  浦项科大学张永泰教授组通过代谢导向活细胞区分技术开发出了中性粒细胞选择性荧光探针。

  
   

Figure 1    

图像:NeutropG的目标识别


白细胞是免疫系统的第一道防线,通常被称为保护我们身体的军队。中性粒细胞占人类白细胞的最大比例(55-70%),它能对抗细菌或真菌——中性粒细胞的缺乏会导致免疫系统异常。它们通常在血液中循环,并移动到组织感染或发炎的部位。最近,浦项工大的研究小组开发出了“破译活中性粒细胞”的方法。

浦项工大化学系教授Young-Tae Chang(基础科学研究所自组装与复杂性中心副主任)等人报道了首个用于活性中性粒细胞的特异性区分和成像的荧光探针NeutropG。该研究成果于2021年8月19日刊登在世界著名化学杂志《Angewandte Chemie》的国际版上。

荧光探针是一种报告器,它通过发出光信号来指示一个特定的离子或物质是否被识别。识别人体内的活中性粒细胞不仅对临床诊断很重要,而且对寻找感染或炎症的治疗方法也很重要。然而,小分子探针用于在粒细胞中区分活中性粒细胞到目前为止还没有开发出来。

抗体可用于检测特定的细胞,但低细胞通透性的抗体在识别细胞内的生物标志物方面有局限性。细胞固定和渗透过程需要识别生物标志物,但当它们经历预处理过程时,它们的状态就会从活状态改变。在研究活细胞时,这些差异限制了抗体的选择。

为此,研究小组尝试使用细胞通透性相对较高的低分子荧光化合物来克服抗体的缺点。本研究开发的NeutropG是通过脂滴生物合成选择性标记在中性粒细胞上,由长链酰基辅酶a合成酶(ACSL)和双甘油酯酰基转移酶(DGAT)的酶基因表达率不同而产生

经证实,中性粒细胞通过一种独特的代谢导向活细胞区分(MOLD)机制,在这些酶的作用下转变为脂滴的一种成分三酰甘油(TAG),这与传统的Holding Oriented live cell Distinction (HOLD)或Gating Oriented live cell Distinction (GOLD)完全不同。

利用NeutropG观察中性粒细胞的吞噬过程,证明染色可以长时间保持稳定,不明显影响中性粒细胞的天然功能。

本研究证实了NeutropG对健康中性粒细胞进行选择性染色,通过其应用,研究人员能够准确量化新鲜血液样本中的中性粒细胞水平。中性粒细胞的高选择性证明了其在临床诊断中的应用潜力。

领导这项研究的张教授解释说:“中性粒细胞是血液样本中活性中性粒细胞的特异性区分和成像的第一个案例。”“特别是,以代谢为导向的活细胞区分有能力选择性地识别健康的中性粒细胞。”

这项研究是在基础科学研究所的支持下进行的。

DOI

10.1002 / anie.202108536

文章标题

Neutrophil Selective Fluorescent Probe Development through Metabolism-Oriented Live-cell Distinction

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