研究利器ImageXpress Pico開啟小兒呼吸道感染研究大門
重磅::科學(xué)家使用ImageXpress Pico證實(shí)在急性呼吸道病毒感染中,富含ha的ECM的形成促進(jìn)了促炎癥環(huán)境的形成。ImageXpress Pico本身具有高分辨率成像功能和強(qiáng)大的分析能力,加上其緊湊小巧的設(shè)計(jì)風(fēng)格正是 “小身材,大能耐”的真實(shí)寫照。
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西雅圖兒童研究所首席研究員,西雅圖兒童醫(yī)院肺科和睡眠內(nèi)科主治醫(yī)師Stephen R. Reeves博士說:“ImageXpress Pico系統(tǒng)使我們的團(tuán)隊(duì)能夠準(zhǔn)確有效地評(píng)估肥大細(xì)胞與RSV感染的人肺成纖維細(xì)胞(HLFs)的結(jié)合特性,并更好地了解RSV的炎癥反應(yīng)。
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研究挑戰(zhàn)——了解RSV感染的HLFs外基質(zhì)中肥大細(xì)胞(mast cells)和透明質(zhì)酸(hyaluronan,HA)的結(jié)合特征
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更嚴(yán)重的RSV感染可發(fā)展為肺炎、呼吸衰竭和或死亡。RSV具有高度傳染性,主要影響兒童。然而,成年人和那些免疫系統(tǒng)較弱的人也易被影響。RSV的癥狀和傳播與影響上呼吸道和下呼吸道的其他病毒類似,包括甲型和乙型流感病毒、鼻病毒、腺病毒以及冠狀病毒株COVID-19。
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Stephen Reeves博士和他的伙伴設(shè)計(jì)了幾個(gè)實(shí)驗(yàn)來確定RSV感染的HLFs中肥大細(xì)胞和HA之間相互作用的下游炎癥效應(yīng)。為此需要用活細(xì)胞和固定的細(xì)胞做細(xì)胞熒光成像來測試摸索一系列的條件,包括包括HA在細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)中的位置和作用機(jī)制,肥大細(xì)胞蛋白表達(dá),以及HA、肥大細(xì)胞和ECM之間的分子相互作用。傳統(tǒng)的熒光顯微鏡成像需要使用玻璃蓋片對(duì)細(xì)胞進(jìn)行固定,這將浪費(fèi)更多的時(shí)間。Reeves博士和他的團(tuán)隊(duì)需要一種更有效的方式去更有效的獲得高質(zhì)量的活細(xì)胞和固定組織圖像。
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解決方法——高分辨率的活細(xì)胞和固定細(xì)胞熒光成像和分析 研究團(tuán)隊(duì)選擇了ImageXpress®Pico自動(dòng)細(xì)胞成像系統(tǒng),因?yàn)槠湟子眯、靈活性和強(qiáng)大的分析能力。 |
分析方法 為了幫助該團(tuán)隊(duì)快速開展實(shí)驗(yàn),我們的現(xiàn)場應(yīng)用科學(xué)家和技術(shù)支持專家為不同的分析提供了現(xiàn)場培訓(xùn)和支持。這包括了實(shí)驗(yàn)方案和動(dòng)態(tài)分析,這樣就可以同時(shí)成像和分析。 |
圖像獲取研究小組進(jìn)行了活細(xì)胞成像,然后固定組織,對(duì)細(xì)胞外基質(zhì)成分進(jìn)行染色,而這些成分在活細(xì)胞中是不可視的。在ImageXpress Pico用多孔板進(jìn)行成像,減少了與樣品處理相關(guān)的時(shí)間。圖像采集過程中,大面積的感興趣區(qū)域可以通過高倍鏡下的拼接模式獲取。這樣的成像方式既減少了額外的熒光顯微鏡重復(fù)驗(yàn)證工作,同時(shí)還可以得到高質(zhì)量圖片。 |
結(jié)果分析Reeves博士和他的伙伴能夠定量分析肥大細(xì)胞和感染了RSV的HLFs的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)之間的相互作用,圖片和分析數(shù)據(jù)如下:
ImageXpress Pico系統(tǒng)還用于分析RSV感染的HLFs在48小時(shí)內(nèi)TSG-6的表達(dá)和肥大細(xì)胞粘附的影響。 |
ImageXpress Pico自動(dòng)細(xì)胞成像系統(tǒng)
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結(jié)果高質(zhì)量的數(shù)據(jù)有助于科學(xué)取得更快的突破 Reeves博士使用ImageXpress Pico首次證實(shí): - 在感染RSV的兒童捐贈(zèng)者來源的HLFs中,HA的合成更強(qiáng),從而產(chǎn)生富含HA的細(xì)胞外基質(zhì)(ECM) - 富含HA的ECM促進(jìn)肥大細(xì)胞更強(qiáng)的黏附,增加肥大細(xì)胞蛋白酶的釋放,導(dǎo)致炎癥反應(yīng)(如氣道收縮、粘液生成、咳嗽) - RSV感染的HLFs表現(xiàn)出肥大細(xì)胞炎癥介質(zhì)的表達(dá)增加,以及肥大細(xì)胞黏附增加 研究結(jié)果表明,在急性呼吸道病毒感染中,富含ha的ECM的形成促進(jìn)了促炎癥環(huán)境的形成。這一機(jī)制對(duì)RSV等呼吸道病毒的干預(yù)治療具有深遠(yuǎn)的意義。 |
總結(jié):研究總結(jié):該研究表明,感染RSV的HLFs誘導(dǎo)了合成HA的酶的上調(diào)(HAS 2和3),同時(shí)下調(diào)了分解HA的酶(HYAL 2),這導(dǎo)致了細(xì)胞外基質(zhì)中HA的增加和肥大細(xì)胞的粘附。此外,RSV感染的HLFs顯示TSG-6表達(dá)增加,增強(qiáng)了肥大細(xì)胞與ECM的結(jié)合。與RSV誘導(dǎo)的ECM結(jié)合的肥大細(xì)胞可以上調(diào)肥大細(xì)胞蛋白酶的表達(dá),促進(jìn)促炎癥環(huán)境的形成。 |
Stephen R. Reeves博士認(rèn)為:“ImageXpress Pico系統(tǒng)不斷改進(jìn)以滿足我們不斷變化的需求,并為進(jìn)一步的發(fā)現(xiàn)打開了大門。我們很期待接下來會(huì)發(fā)生什么!”
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