肌动蛋白的荧光追踪新技术:精确测量移动中的T细胞内蛋白质分布

学术   科学   2024-10-17 07:30   北京  

本文通过ChatGLM/GPT进行辅助对近期Bio-protocol 期刊发表的方案进行解读和概括,若感兴趣请点击“阅读原文”查看详细的实验流程及试材。如果解读中有任何错误或遗漏,敬请指正

2024年10月5日,Bio-protocol 期刊在线发表了印度科学院化学生物学研究所(CSIR-Indian Institute of Chemical Biology)Chinky Shiu Chen Liu、Dipyaman Ganguly团队题为“Measuring Piezo1 and Actin Polarity in Chemokine-Stimulated Jurkat Cells During Live-Cell Imaging”的方法文章。

https://doi.org/10.21769/BioProtoc.5079
关键词延时共聚焦成像 Jurkat细胞系 Piezo1-mCherry 肌动蛋白-GFP成像 细胞极性 角度分布

延时共聚焦成像(Time-lapse confocal imaging)是一种生物医学成像技术,使用共聚焦显微镜来观察和记录活细胞、组织或生物标本中的动态过程。这种技术通过一系列时间点拍摄高分辨率的三维图像,能够展示细胞内部结构和功能随时间的变化

T淋巴细胞迁移是免疫应答中的关键过程,其高效导航至炎症部位和淋巴结依赖于细胞对复杂分子和物理信号的精准感应与调控。这些信号包括局部组织的结构、机械刚度、以及来自间质液和血液流的剪切应力等。T细胞通过肌动蛋白细胞骨架的重塑来响应这些外部信号,进而产生足够的牵引力以克服组织的机械阻力,实现有效迁移。Piezo1机械敏感通道在细胞感知外界机械信号中起着核心作用,其在T细胞迁移和激活中的功能已逐渐被揭示。Piezo1能感应膜张力的变化并调节离子流,从而激活下游信号通路,推动肌动蛋白的聚合和细胞极性的形成,这对于细胞的定向移动至关重要。最近的研究表明,Piezo1在T细胞受到化学因子刺激时,在细胞前沿区域的富集与局部钙信号的产生是实现其迁移的关键机制。这些发现不仅增进了我们对免疫细胞迁移机制的理解,也为相关疾病的治疗提供了新的干预目标


  • 使用实时成像技术观察表达两种荧光蛋白(Piezo1 mCherry和actin-GFP)的Jurkat细胞,有效追踪和分析细胞迁移过程中的动态变化。

  • 通过分析移动中的Jurkat细胞前后半部的空间富集情况来测量细胞极性,有助于深入理解细胞如何响应化学信号并调整其迁移方向。

  • 该方法不仅追踪细胞迁移轨迹,还通过定量分析各时点细胞前后半部的荧光信号强度,提供了一种精确评估细胞极性的方法。

  • 药物开发
    通过分析T细胞在化学梯度中的迁移和极性响应,可以筛选和优化影响T细胞迁移和活性的药物,特别是在免疫疾病和癌症治疗中的应用。
  • 基础免疫学研究
    ‍提供了一种强大的工具来研究T细胞在免疫应答中的行为,帮助科研人员更好地理解T细胞如何在体内导航至感染或炎症部位。
  • 细胞工程
    该技术可以用于评估基因编辑或细胞工程技术对T细胞极性和迁移能力的影响,为细胞疗法的开发提供基础数据。


这个方法的可重复性已经被本文作印度科学院化学生物学研究所(CSIR-Indian Institute of Chemical Biology)Chinky Shiu Chen Liu、Dipyaman Ganguly团队验证过,相关实验数据与结果发表在Elife,DOI:10.7554/eLife.91903

温馨提示:积极引用本文不仅是对作者创新技术和科研共享的最佳肯定,也是确保实验可复现性的重要方式。

Liu, C. S. C., Biswas, P. and Ganguly, D. (2024). Measuring Piezo1 and Actin Polarity in Chemokine-Stimulated Jurkat Cells During Live-Cell Imaging. Bio-protocol 14(19): e5079. DOI: 10.21769/BioProtoc.5079.

Liu, C. S. C., Mandal, T., Biswas, P., Hoque, M. A., Bandopadhyay, P., Sinha, B. P., Sarif, J., D'Rozario, R., Sinha, D. K., Sinha, B. et al. (2024). Piezo1 mechanosensing regulates integrin-dependent chemotactic migration in human T cells. eLife. 12: e91903.

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