OpenEMMU：一种开源的多重EdU标记技术揭示DNA复制与细胞周期动态的新视角

研究人员针对商业EdU检测试剂盒成本高、抗体多重标记兼容性差、组织渗透性不足等问题，开发了开源OpenEMMU技术。该研究通过优化CuAAC点击化学反应体系，实现了在细胞系、类器官和模式生物中高效检测DNA复制，其灵敏度较商业试剂盒提升10倍，成本降低143倍。该技术为发育生物学、癌症研究和免疫学等领域提供了强大的研究工具。

　　

在生命科学研究中，DNA复制和细胞周期调控是理解发育、再生和疾病的核心问题。虽然5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)标记技术因其无需DNA变性的优势已广泛应用，但商业试剂盒存在成本高昂、配方保密、抗体多重标记受限等瓶颈。更关键的是，现有技术难以实现复杂生物样本如全器官、类器官和模式生物的三维成像，严重制约了发育生物学和疾病研究的发展。

为解决这些技术难题，Victor Chang心脏研究所Osvaldo Contreras团队在《iScience》发表了OpenEMMU技术。研究人员通过系统优化铜催化叠氮-炔烃环加成(CuAAC)反应条件，建立了一套开源、低成本、高兼容性的EdU检测体系。关键技术包括：流式细胞术与显微成像的标准化流程、免疫标记与IBEX多重成像的整合、斑马鱼胚胎和人类心脏类器官等复杂样本的三维成像方法，以及临床样本中T细胞增殖的检测方案。

研究结果部分，¹技术优化显示：800μM CuSO₄和0.2μM picolyl azide的组合使信号强度提升10倍，成本降至商业试剂的0.7%。

²多场景验证证实：在hiPSCs中可区分早、中、晚S期细胞核内复制位点；在胰腺癌Panc-1细胞中同步检测EdU与DNA损伤标记γH2A.X^S139；在斑马鱼幼虫中实现全器官DNA合成三维图谱。

³临床应用显示：该技术成功检测到流感疫苗刺激下仅占0.08%的抗原特异性CD4⁺T细胞增殖。

⁴三维成像突破：在小鼠胚胎心脏中同步标记心肌细胞(cTnT⁺)和成纤维细胞(PDGFRα⁺)的增殖差异；在人类心脏类器官中首次实现500μm深度的DNA复制动态观测。

结论部分强调，OpenEMMU首次实现了从二维培养到三维生物系统的DNA复制全景分析，其开源特性将促进方法学创新。该技术对理解心脏发育异常、肿瘤异质性和免疫应答等具有重要意义。研究者特别指出，在斑马鱼模型中发现的复制应激致畸效应，为环境毒素评估提供了新模型。

这项研究不仅提供了方法学突破，更为多学科交叉研究建立了技术桥梁。