新的荧光探针特异性标记小胶质细胞

大脑中的部分免疫系统由所谓的小胶质细胞组成。韩国和新加坡的研究人员现已开发出一种特异性标记这种巨噬细胞的荧光探针。细胞在细胞培养物和啮齿动物的活脑中可视化。如Angewandte Chemie期刊所述，在小胶质细胞中表达的基因产物触发探针进入荧光状态，通过活细胞荧光成像检测。

检测和跟踪活细胞组织中的细胞类型通常依赖于适当的免疫染色方法。这些方法涉及开发识别细胞特异性蛋白质的抗体，然后通过附着的荧光染料检测抗体。然而，使用荧光探针的直接染色方法可以不用昂贵的抗体产生。因此，韩国浦项科技大学的Young-Tae Chang及其同事开发了一种小胶质细胞选择性荧光探针。此外，由于其荧光是通过基因表达诱导的，因此该探针可用于检测和研究发展中的神经疾病。

为了发现荧光探针，研究人员筛选了一种有希望的候选化合物的衍生物库，用于它们的小胶质细胞结合能力。鉴定出的最佳探针称为CDr20，其代表“细胞命名为红色20”，并且它选择性地识别脑组织中的小胶质细胞。

还研究了这种识别的分子基础。荧光探针含有芳族苯乙烯基组分，其用羟基官能化。没有该功能，结合不是特异性的，并且没有检测到荧光信号。随后，研究人员寻找探针的确切目标。遗传学研究表明，一种名为Ugt1a7c的蛋白质的基因表达与荧光信号传导有关; 因此，很明显这种蛋白质的酶活性诱导了荧光。

科学家们发现，Ugt1a7c蛋白催化了CDr20与葡萄糖醛酸部分的偶联，并且只有连接了这个单位才能使CDr20荧光。Ugt1a7c基因属于Ugt基因家族酶，作者指出，“有趣的是，在Ugt基因家族中，Ugt1a7c基因是唯一富含小胶质细胞的成员。” 这可以解释特定的标记：小胶质细胞表达Ugt1a7c酶，其将葡糖醛酸基团添加到CDr20的酚部分，并且打开荧光。

选择性小胶质细胞标记和成像也适用于活脑。研究人员在将整个小鼠胚胎与探针一起孵育时，或者在全身炎症后将CDr20探针注射到小鼠体内时，观察到细胞特异性荧光。小胶质细胞是大脑感染的主要免疫受体。

包括阿尔茨海默病和中风在内的几种神经疾病可能与炎症过程有关。因此，新的荧光探针可能是检测脑中小胶质细胞发育的有用方法。

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