研究复杂生物事件的强大新工具

2018-05-14

一种新的标记技术可以观察树突状细胞(红色)和T细胞(绿色)之间的短暂相遇。当这些细胞接触时,他们用荧光染料(白色)标记对方。淋巴细胞动力学实验室

一种监测细胞间相互作用的新方法,被其创建者称为LIPSTIC,不仅仅是对现有技术的改进。由洛克菲勒大学助理教授Gabriel Victora领导的这一突破为各种学科的科学家们提供了一种强大的新工具,用于研究活体动物中复杂的生物事件。

“现在我们有办法判断一种细胞是否与活体小鼠中的另一个细胞进行了交流,”免疫学家和淋巴细胞动力学实验室负责人Victora说。到目前为止,科学家们只能在培养皿的人造环境中研究细胞之间的这种交换。

“几乎所有的免疫学都是基于细胞与细胞的接触,”Victora说。 “大多数免疫现象要求细胞彼此实际相遇并交换信号,以便反应开始启动。这就是系统如何决定它是否想要对刺激作出反应,如病原体的入侵,如果它要采取行动,它应该做什么。“

Telltale污点

Victora在本月发表在最近发表在自然杂志上的一篇论文中指出,免疫细胞之间的这种短暂接触称为“亲吻 - 跑步”:在一群看起来相同的细胞中,个体偶尔会参与谈话到另一个细胞,然后离开。为了跟踪这些临时相互作用,Victora及其团队(包括博士后助理和第一作者Giulia Pasqual)设计了一个系统,用于标记两个细胞相遇时实际发生物理接触的细胞结构。

当两个这样的被操纵的细胞相互作用时,它们用涂抹唇膏的生物等价物相互标记。如此明显,积极参与免疫应答的细胞可以容易地用流式细胞术(一种标准的实验室技术)进行鉴定和计数。

“这使我们能够弄清楚人口中的哪些确切细胞正在相互作用,”Victora说。 “我们还可以监测相互作用细胞的数量和质量如何随着时间的推移而变化。”这种信息至今尚不可用,可以帮助研究人员更好地了解免疫系统在异物存在下的功能。

为了开发和测试这种新方法,研究人员使用了两种免疫系统细胞:T细胞,免疫应答的“执行董事”和树突状细胞,通过以下方式提醒T细胞注意病原体的存在:捡起被称为抗原的侵略者的片段,并通过直接的细胞间接触将它们呈递给T细胞。

试驾

一旦他们确认了标签系统在实验室中的工作,他们在老鼠身上进行了测试。对于那些实验,Victora选择了一种经典的免疫应答模型,包括将T细胞表面的受体识别的抗原加载到树突状细胞上,然后将这些引发的树突状细胞注射到小鼠的足部。从那里,树突细胞移动到最近的T细胞所在的淋巴结。

当研究人员使用流式细胞术处理和分析这些小鼠的淋巴结时,他们发现活的小鼠中的标记的免疫细胞确实在淋巴结中相互作用时标记了对方,并且可以鉴定和计数这些细胞。

“现在我们可以测量以前无法衡量的事情了,”Victora说,用简洁而低调的方式描述了驱动所有科学的那种具有里程碑意义的成就。

出版物:Giulia Pasqual等人,“通过细胞间酶标记监测体内细胞间相互作用”,Nature volume 553,第496-500页(2018年1月25日)doi:10.1038 / nature25442

来源:洛克菲勒大学凯瑟琳芬斯