Cell子刊熱點文章：免疫應答新視點
日期：2012-08-14 07:50:00
研究人員得到了動物機體對細菌感染進行應答的3D圖像，為系統性研究機體免疫應答提供了新工具，并能由此識別免疫應答中涉及的蛋白質，這一技術將幫助人們發現傳染病的新生物標志，有助于研發新的治療藥物。
Vanderbilt大學的跨學科研究團隊將核磁共振成像MRI與質譜成像相結合，成功得到了小鼠感染細菌引發炎癥應答的3D圖像。這一新技術發表在Cell Host & Microbe雜志上，為發現參與炎癥應答的新蛋白提供了寶貴工具。
文章的資深作者Eric Skaar博士強調，是Vanderbilt大學獨一無二的資源優勢使感染過程的3D成像得以實現。 “這一研究難以在其他大學實現，因為絕大多數學校并不具有這樣的資源，”Skaar說。這些資源包括Vanderbilt大學成像科學研究所VUIIS的動物成像技術和質譜研究中心MSRC的質譜成像技術。“正是由于我們研究傳染病的團隊能夠獲得這些有利資源，才能夠開發出如此有力的新技術。”Skaar說。
整個機體的強炎癥應答是全身性細菌感染的標志。用于分析感染引發免疫應答的技術通常基于單個器官系統而缺乏空間性信息。此外，分析單個免疫蛋白通常需要特異性靶標目標蛋白的抗體，由此限制了能進行分析的蛋白范圍。
Skaar及其團隊旨在對感染過程進行三維尺度成像，在得到整個動物體圖像的同時，識別感染部位產生的蛋白。核磁共振成像能夠提供組織損傷的詳細解剖學圖像。而質譜成像則是直接檢測蛋白、脂類以及其他代謝物的獨特方法，能夠在組織樣本中定位這些物質的分布。
研究團隊中的Ahmed Attia博士用金黃色葡萄球菌感染小鼠，隨后將被感染小鼠送去進行MRI成像和質譜成像研究。隨后研究人員開發了特殊算法，結合多種數據，對小鼠的炎癥應答進行了3D成像。
通過新技術得到的感染動物3D圖像，研究人員能夠觀察免疫系統的蛋白如何對感染進行應答，并確定感染組織所處的位置。這項研究為人們提供了系統性研究感染的新途徑，研究人員稱這一技術具有極大的潛力。
研究團隊計劃鑒定那些“在病原菌與宿主的接觸區域中起重要作用的蛋白質，這一區域正是宿主免疫系統與入侵細菌之間的戰場，”Skaar說。研究人員將進行深入分析，尋找致病菌感染過程的新生物標志，從而改善診斷方式或者使其成為治療新靶點。
免疫應答在傳染病、癌癥和自體免疫性疾病中都具有重要作用，而這一新技術能幫助所有對免疫應答成像有興趣的研究者。這一技術是非介入性的（質譜成像需要組織切片），可用于分析取自患者的組織（如腫瘤）。
研究人員指出，質譜成像技術具有極高的研究價值，這一技術不需要特異性的靶標試劑（如抗體），這就是說人們應用這一技術并不需要預先知道要找什么，有利于將分子事件與疾病癥狀聯系在一起。本研究中的新技術能夠系統性地研究感染所引發的炎癥，這一技術具有很大的分子病理學應用潛力。
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