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26篇CNS主刊｜解鎖細(xì)胞分析的洞見(jiàn)密碼
Incucyte® 實(shí)時(shí)活細(xì)胞分析系統(tǒng)因其操作簡(jiǎn)便、可輕松進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)置和分析、以及能夠直接放置于培養(yǎng)箱中進(jìn)行自動(dòng)拍攝而深受用戶的喜愛(ài)，極大地解放了科研人員的勞動(dòng)力。Incucyte® 能夠精準(zhǔn)計(jì)算各種細(xì)胞指標(biāo)，在體外細(xì)胞水平的實(shí)驗(yàn)中有著廣泛應(yīng)用。
2023年全年，使用Incucyte® 發(fā)表CNS（Cell，Nature，Science三個(gè)頂尖雜志主刊）的數(shù)量就達(dá)到了26篇（文章列表見(jiàn)文末）！甚至在一個(gè)星期內(nèi)出現(xiàn)了三篇Nature的壯舉（一周3篇Nature：Incucyte上演科研帽子戲法?。?。截止至今，應(yīng)用Incucyte® 的文章總數(shù)已經(jīng)超過(guò)了15,000篇！
今天陳老師就帶大家一起來(lái)盤(pán)點(diǎn)一下這26篇CNS文章：
圖1. 按照實(shí)驗(yàn)類型的應(yīng)用統(tǒng)計(jì)
Incucyte® 的應(yīng)用非常廣泛，通過(guò)分析這些CNS文章可以發(fā)現(xiàn)，除了傳統(tǒng)的細(xì)胞增殖、凋亡和劃痕遷移實(shí)驗(yàn)外，它還被應(yīng)用于細(xì)胞融合、病毒轉(zhuǎn)染、病毒中和實(shí)驗(yàn)等應(yīng)用。甚至有僅僅使用Incucyte®配套試劑的CNS文章出現(xiàn)[1]，由此可見(jiàn)，Incucyte®不僅儀器好用，其配套的試劑盒也很受歡迎。
圖2.按研究方向分類
Incucyte® 在學(xué)術(shù)研究中的應(yīng)用也很廣泛，除了各種細(xì)胞治療和藥物研發(fā)項(xiàng)目，還涉及到基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究等多個(gè)層面。值得一提的是，這些CNS文章中，也有國(guó)內(nèi)學(xué)者（清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心）的貢獻(xiàn)[2]。
接下來(lái)，就我們一起來(lái)看看其中幾篇比較有特色的文章。
免疫抑制阻斷治療（ICB）的新機(jī)制！[3]
很多以PD1/PDL1為免疫檢查點(diǎn)的抑制劑已被獲批用于治療具有錯(cuò)配修復(fù)缺陷（MMR-d）的癌癥，這是一種精準(zhǔn)的治療方法。在MMR-d癌癥中，常見(jiàn)到HLA基因的突變，這在理論上會(huì)阻止HLA依賴的CD8+T細(xì)胞識(shí)別并起到殺傷腫瘤細(xì)胞的作用，但是ICB依然有效果。本研究發(fā)現(xiàn)，除了CD8+T細(xì)胞，還存在第二道防線γδ T細(xì)胞（主要為Vδ1和Vδ3亞群）！γδ T 高表達(dá)PD-1和殺傷細(xì)胞免疫球蛋白樣受體（KIR），具有非HLA依賴途徑的細(xì)胞殺傷毒性。
將不同MMR-d的CRC（直腸癌）病人的PD1+（Vδ1或Vδ3細(xì)胞）和PD1-γδ T細(xì)胞的殺傷能力進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)PD1+γδ T細(xì)胞殺傷能力明顯強(qiáng)于PD1-。
Incucyte® 可以把長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)的圖像生成視頻，生成更直觀的數(shù)據(jù)！
異種生物器官移植不是夢(mèng)![4]
生物科技公司eGenesis發(fā)布了一項(xiàng)突破性的研究成果，蟹猴（cynomolgus macaque）在移植人源化豬腎后存活超過(guò)2年！人源化豬腎總共經(jīng)過(guò)69處基因組編輯，包含敲除了被認(rèn)為會(huì)引起免疫排斥的三個(gè)聚糖抗原（3KO），過(guò)表達(dá)7種人類轉(zhuǎn)基因（7TG）以減少靈長(zhǎng)類免疫系統(tǒng)的排斥反應(yīng)，同時(shí)讓豬逆轉(zhuǎn)錄病毒基因的所有拷貝失活（RI）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，攜帶人類轉(zhuǎn)基因的供體腎臟移植到食蟹猴中后可顯著延長(zhǎng)存活時(shí)間。與接受僅敲除三聚糖抗原豬腎的對(duì)照組（3KO±RI）相比，那些接受含有敲除和人類轉(zhuǎn)基因豬腎移植的食蟹猴（3KO.7TG±RI）存活時(shí)間延長(zhǎng)了七倍多——兩組的中位存活時(shí)間分別為24天和176天。在同時(shí)接受臨床相關(guān)免疫移植方案、屬于3KO.7TG±RI組中的一只食蟹猴，存活時(shí)間甚至超過(guò)2年（758天）。
在體外功能分析補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)中，作者使用Incucyte® 活細(xì)胞分析系統(tǒng)和軟件計(jì)算Cytotox red陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量。補(bǔ)體依賴細(xì)胞毒性是通過(guò)將Cytotox red陽(yáng)性細(xì)胞的數(shù)量歸一化到細(xì)胞總數(shù)來(lái)計(jì)算的。
圖3. 當(dāng)與人或食蟹猴血清孵育45分鐘時(shí)，WT內(nèi)皮細(xì)胞被溶解，而3KO（橙色組）修飾幾乎完全消除了人血清的補(bǔ)體依賴性細(xì)胞毒性，但沒(méi)有消除食蟹猴血清，這說(shuō)明食蟹猴血清具有較強(qiáng)的抗豬細(xì)胞毒活性；當(dāng)孵育時(shí)間延長(zhǎng)至15h時(shí)，3KO修飾不足以完全保護(hù)細(xì)胞，即細(xì)胞被人血清殺死；3KO.7TG±RI（藍(lán)色組）對(duì)人和食蟹猴血清細(xì)胞毒性均有保護(hù)作用，超過(guò)3KO的保護(hù)作用
即使是終點(diǎn)法，Incucyte® 強(qiáng)大的分析軟件也可以派上用場(chǎng)，圖片作為原始數(shù)據(jù)清晰度也足夠。
胰腺癌新靶點(diǎn) [5]
胰腺導(dǎo)管腺癌（PDA）因?yàn)橛兄植拷?rùn)和轉(zhuǎn)移擴(kuò)散特征，是致死率最高的癌癥之一，目前缺乏轉(zhuǎn)移瘤特異相關(guān)的基因。本文分析了大量原發(fā)性和轉(zhuǎn)移性PDA腫瘤的RNA剪接數(shù)據(jù)，檢測(cè)到與RBFOX2基序高度相似的基序富集。在患者來(lái)源的異種移植物 （PDX）轉(zhuǎn)移性PDA細(xì)胞系X50中，RBFOX2的過(guò)表達(dá)大大降低了這些細(xì)胞在體外和體內(nèi)的轉(zhuǎn)移潛力，而原發(fā)性胰腺腫瘤細(xì)胞系（BxPC3）中RBFOX2的耗竭增加了這些細(xì)胞的轉(zhuǎn)移潛力，并揭示了RBFOX2作為PDA中轉(zhuǎn)移抑制因子的作用,并提出了以RBFOX2為新靶點(diǎn)對(duì)轉(zhuǎn)移性PDA的治療方法。劃痕傷口愈合實(shí)驗(yàn)是體外基因功能鑒定的重要手段，本文大量的此類實(shí)驗(yàn)是由Incucyte® 完成的。
圖4. Incucyte® 劃痕愈合實(shí)驗(yàn)測(cè)定：將每孔十萬(wàn)個(gè)細(xì)胞接種到Incucyte® ImageLock板上24小時(shí)后， 用Incucyte® 傷口制造工具（Incucyte® WoundMaker）制造劃痕。以1小時(shí)的間隔成像24 h來(lái)監(jiān)測(cè)細(xì)胞遷移；b圖，過(guò)表達(dá)RBFOX2的X50細(xì)胞系的減少了遷移能力；e圖，用CRISPR編輯RBFOX2后的BxPC3細(xì)胞系的遷移能力增強(qiáng)；h圖，用CRISPR編輯RBFOX2一個(gè)外顯子EIJ后的BxPC3細(xì)胞系的遷移能力增強(qiáng)，而過(guò)表達(dá)RBFOX2的BxPC3細(xì)胞系遷移能力減弱
Incucyte® 配備專門的劃痕工具，并且從平均劃痕寬度等方面來(lái)對(duì)劃痕多維度追蹤。每個(gè)實(shí)驗(yàn)組有3個(gè)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)和8個(gè)重復(fù)，本文的Incucyte® 相關(guān)圖表數(shù)據(jù)超過(guò)10個(gè)，Incucyte® 可以一次監(jiān)測(cè)6塊板，實(shí)驗(yàn)組再多也不怕！
新冠病毒新受體發(fā)現(xiàn)[6]
已有研究通過(guò)CRISPR基因篩選技術(shù)發(fā)現(xiàn)TMEM106B是一種潛在的宿主受體，這是與大腦衰老有關(guān)的膜蛋白。比利時(shí)魯汶大學(xué)科學(xué)家使用X射線晶體學(xué)、低溫電子顯微鏡（cryo-EM）和氫氘交換質(zhì)譜（HDX-MS）以及賽多利斯的Octet® 非標(biāo)記分子互作系統(tǒng)和Incucyte® 實(shí)時(shí)活細(xì)胞分析系統(tǒng)等手段，從TMEM106B/S蛋白復(fù)合物結(jié)構(gòu)解析角度進(jìn)一步闡釋了TMEM106B與新冠病毒結(jié)合的分子機(jī)理。
圖5. Incucyte® 實(shí)時(shí)成像結(jié)果
細(xì)胞-細(xì)胞融合試驗(yàn)：ACE2或TMEM106B、S蛋白（帶綠色熒光）轉(zhuǎn)染HEK293T細(xì)胞，使其在表面表達(dá)這些蛋白，如果TMEM106B與S蛋白有結(jié)合，細(xì)胞可以融合形成更大的細(xì)胞團(tuán)；左圖：細(xì)胞融合成像；右圖：每隔3個(gè)小時(shí)拍攝一次，計(jì)算>1000um2的對(duì)象的熒光面積總和，并做實(shí)時(shí)圖譜；可見(jiàn)，轉(zhuǎn)染ACE2或TMEM106B細(xì)胞可以融合，但是TMEM106B突變M210和F210后無(wú)法實(shí)現(xiàn)融合
圖6. Octet® 數(shù)據(jù)：將TMEM106B固化在NTA傳感器上，與13.5uM的S1蛋白結(jié)合解離。TMEM106B與S蛋白有著明顯的結(jié)合，但是TMEM106B突變M210和F210位點(diǎn)后，就沒(méi)有結(jié)合了，證實(shí)了復(fù)合物結(jié)構(gòu)解析的結(jié)論。
Octet® 和Incucyte® ，一個(gè)從分子水平闡述，一個(gè)從細(xì)胞水平證明，是基礎(chǔ)研究和藥物研發(fā)的好幫手，兩者結(jié)合1+1>2
總而言之，在上述研究中體現(xiàn)出Incucyte® 實(shí)時(shí)活細(xì)胞分析系統(tǒng)獨(dú)特優(yōu)勢(shì)：
自動(dòng)檢測(cè)，提升實(shí)驗(yàn)效率：滿足密集時(shí)間點(diǎn)以及長(zhǎng)時(shí)間監(jiān)測(cè)的需求，一次實(shí)驗(yàn)得到大量數(shù)據(jù)，解放人力，是從事細(xì)胞研究不可或缺的工具
分析簡(jiǎn)便，提升數(shù)據(jù)質(zhì)量：軟件采集及分析模塊配合熒光檢測(cè)試劑，得到高度可靠的數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)檢測(cè)整個(gè)細(xì)胞死亡/凋亡曲線，在細(xì)胞死亡狀況較為接近的情況下，仍然在大量數(shù)據(jù)的前提下得到確切的結(jié)論
6板位設(shè)計(jì)，多實(shí)驗(yàn)同步開(kāi)展：內(nèi)設(shè)6個(gè)板位，可以分別獨(dú)立設(shè)置檢測(cè)程序，滿足6組不同實(shí)驗(yàn)或多人實(shí)驗(yàn)同時(shí)檢測(cè)的需求
配套完整的試劑和工具，可以實(shí)現(xiàn)各種活細(xì)胞以及腫瘤球、類器官的長(zhǎng)時(shí)間觀察，以及趨化劃痕遷移實(shí)驗(yàn)等
還是那句話，只要放好您的細(xì)胞，其他的交給Incucyte® 吧！
-參考文獻(xiàn)-
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- 2023年使用Incucyte® 發(fā)表CNS -
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免疫細(xì)胞殺傷，細(xì)胞治療
Mark Yarmarkovich.et al.(2023).Targeting of intracellular oncoproteins with peptide-centric CARs.Nature.
免疫細(xì)胞殺傷，細(xì)胞治療
Stella Victorelli.et al.(2023).Apoptotic stress causes mtDNA release during senescence and drives the SASP.Nature.622, 627-636
細(xì)胞凋亡，衰老機(jī)制
Ranjith P. Anand.et al.(2023).Design and testing of a humanized porcine donor for xenotransplantation.Nature.622, 393-401
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細(xì)胞毒性，腫瘤藥物
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免疫細(xì)胞殺傷，細(xì)胞治療
Yogesh Goyal.et al.(2023).Diverse clonal fates emerge upon drug treatment of homogeneous cancer cells.Nature.620,651-659
細(xì)胞增殖，腫瘤機(jī)制
Hideko Isozaki.et al.(2023).Therapy-induced APOBEC3A drives evolution of persistent cancer cells.Nature.620,393-401
細(xì)胞標(biāo)記（試劑），腫瘤機(jī)制
Jiexi Li.et al.(2023).Histone demethylase KDM5D upregulation drives sex differences in colon cancer.Nature.619,632-639
細(xì)胞增殖，腫瘤機(jī)制
Nobuhiko Kayagakiet al.(2023)..Inhibiting membrane rupture with NINJ1 antibodies limits tissue injury.Nature.618,1072-1077
細(xì)胞轉(zhuǎn)染，創(chuàng)傷治療
Guoxun Wang.et al.(2023).Norovirus MLKL-like protein initiates cell death to induce viral egress.Nature.616,152-158
細(xì)胞凋亡，病原菌侵染機(jī)制
Amina Jbara.et al.(2023).RBFOX2 modulates a metastatic signature of alternative splicing in pancreatic cancer.Nature.617,147-153
劃痕遷移，腫瘤機(jī)制
Aidan M. Tousley.et al.(2023).Co-opting signalling molecules enables logic-gated control of CAR T cells.Nature.615,507-516
免疫細(xì)胞殺傷，細(xì)胞治療
Cristina Puig-Saus.et al.(2023).Neoantigen-targeted CD8+ T cell responses with PD-1 blockade therapy.Nature.615,697-704
免疫細(xì)胞殺傷，免疫治療
Joe Nassour.et al.(2023).Telomere-to-mitochondria signalling by ZBP1 mediates replicative crisis.Nature.614,767-773
細(xì)胞凋亡，衰老機(jī)制
Natasja L. de Vriesγ.et al.(2023).δ T cells are effectors of immunotherapy in cancers with HLA class I defects.Nature.613,743-750
免疫細(xì)胞殺傷，免疫治療
Nora Schmidt.et al.(2023).SND1 binds SARS-CoV-2 negative-sense RNA and promotes viral RNA synthesis through NSP9.Cell.186(22),4834-4850
病毒侵染，病原菌侵染機(jī)制
Franziska Blaeschke.et al.(2023).Modular pooled discovery of synthetic knockin sequences to program durable cell therapies.Cell.186(19),4216-4234
免疫細(xì)胞殺傷，細(xì)胞治療
Jim Baggen.et al.(2023).TMEM106B is a receptor mediating ACE2-independent SARS-CoV-2 cell entry.Cell.186(16),3427-3442
細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，病原菌侵染機(jī)制
Yanrong Zhuang.et al.(2023).Circadian clocks are modulated by compartmentalized oscillating translation.Cell.186(15),3245-3260
細(xì)胞增殖，晝夜調(diào)控機(jī)理
Balamurugan Sundaram.et al.(2023).NLRP12-PANoptosome activates PANoptosis and pathology in response to heme and PAMPs.Cell.186(13),2783-2801
細(xì)胞凋亡，焦亡機(jī)理
Christina M. Arieta.et al.(2023).The T-cell-directed vaccine BNT162b4 encoding conserved non-spike antigens protects animals from severe SARS-CoV-2 infection.Cell.186(11), 2392-2409
病毒中和實(shí)驗(yàn)，疫苗
Stephen P. Burr.et al.(2023).Cell lineage-specific mitochondrial resilience during mammalian organogenesis.Cell.186(6),1212-1229
細(xì)胞增殖，器官發(fā)育
William A. Nyberg（2023）.An evolved AAV variant enables efficient genetic engineering of murine T cells.Cell.186(2), 446-460
免疫細(xì)胞殺傷，基因治療
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細(xì)胞增殖，免疫機(jī)制
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細(xì)胞增殖，心臟再生