Nature Methods：在细胞间观察

Rhobo6是由HHMI的Janelia研究校园的研究人员及其合作者开发的一种光学显微镜探针，它让科学家们对细胞外基质——充满我们身体细胞之间空间的有组织的分子结构的集合——有了前所未有的了解。

　　

在三年前到达Janelia之前，博士后科学家Antonio Fiore正在设计和制造显微镜和光谱仪等光学仪器。

Fiore是一名训练有素的物理学家，他来到佩德拉姆实验室尝试一些新的东西。

Fiore说：“我专注于物理学，而不是投资于我正在开发的光学的生物应用。”“我来到Pedram实验室是为了寻找一种不同的影响，加入了一个探索需要新工具的生物学领域的团队，同时与光学显微镜保持联系。”

到目前为止，菲奥雷的新方向取得了成效。

Fiore和Janelia小组组长Kayvon Pedram和一组研究人员一起开发了Rhobo6，这是一种光学显微镜探针，可以让科学家前所未有地观察细胞外基质-充满我们身体细胞之间空间的有组织分子结构的集合。

细胞外基质为我们的细胞和组织提供支撑和结构：它为细胞生长提供了支架，决定了组织的机械特性，并为细胞的移动提供了途径。

“如果我们的身体是一个细胞群落，我们可以把细胞外基质看作是这个群落建立的基础设施，”佩德拉姆说。“因此，试图在不考虑细胞外基质的情况下理解组织生物学，就像试图理解一座城市而忽略所有的建筑、道路和火车一样。你会错过很多。”

在细胞间观察

尽管它很重要，但细胞外基质还没有像细胞内基质那样被深入研究。这是因为在不干扰细胞的情况下，很难在细胞之间观察并表征细胞外结构。

为了克服这些障碍，研究小组开始开发一种更简单的方法，让研究人员使用光学显微镜来研究这些细胞外结构。

他们设计了一种名为Rhobo6的探针，它不会渗透到细胞中，而是停留在周围区域。在这些细胞外空间内，分子可逆地与聚糖结合，聚糖是细胞外基质中最丰富的生物分子之一。结合后，Rhobo6的荧光增强。由于这种可逆的荧光结合，研究人员可以可视化活组织和动物的细胞外基质结构，而不会干扰天然生物过程。

根据研究人员的说法，Rhobo6在研究与细胞外基质变化有关的疾病和诊断成像方面也很有用。研究小组与加州大学旧金山分校瓦莱丽·韦弗的实验室合作，将Rhobo6用于活体动物乳腺肿瘤的手术成像，发现原发肿瘤周围的基质与附近的健康组织之间存在明显差异。

合作的努力

该团队表示，Janelia一直是开发和测试Rhobo6的理想环境，这需要多学科的努力。

例如，组长王少和从一开始就参与了这个项目，并在建立实验中发挥了重要作用，以测试他实验室研究的小鼠唾液腺中的探针。拉维斯实验室的博士后科学家普拉提克·库马尔帮助测试了Rhobo6随时间的化学稳定性。Rubin， Shroff和Ahrens实验室的成员参与了Rhobo6在果蝇，蛔虫和斑马鱼中的测试，表明Rhobo6与各种常用的模式生物兼容。

这些合作不仅使项目受益，而且对Pedram和Fiore也有帮助，他们都是Janelia的新手。

“如果没有这个项目，托尼和我在校园里有更多的朋友和合作者。

Pedram实验室的博士后科学家、这项新研究的合著者Guoqiang Yu也扩大了Rhobo6的合成规模，使该团队能够与科学界广泛分享探测器。

“我期待着看到研究人员将要捕捉到的细胞外基质的华丽图像。”“我更兴奋的是，我们和其他人将能够用这个工具回答新的问题。”