一种新颖的细胞自噬研究实验技术

　　

生物通报道：美国国立卫生研究院，英国牛津大学的研究人员研发出了一种高通量，能定量分析原代人类细胞自噬的新技术。这种技术首次在已知与细胞自噬有关的疾病中检测到了自噬发生的水平，这将有助于进一步分析与药物疗效密切关联的细胞自噬，相关成果公布在Autophagy杂志上。

细胞自噬是一个进化上保守的过程, 它包括将细胞质成分包裹在一个称为自噬体的双层膜结构，以及运送至溶酶体进行降解的过程。自噬可通过降解长寿命的蛋白、蛋白聚合物以及受损细胞器来调控细胞的稳态。它还可以通过限制炎症、清除有毒的未折叠蛋白，除去生成活性氧簇（可损害DNA）的受损线粒体来抑制肿瘤形成，因此失去这些保护性措施将促使癌症发生。

但是传统的细胞自噬检测技术并不适用于临床样品，这也阻止了细胞自噬研究的进一步发展。在这篇文章中，研究人员利用Amnis公司（现属于默克密理博）的ImageStream 成像分析流式细胞仪，提出了一种高通量，能定量分析原代人类细胞自噬的新技术。

研究人员在敲除了基本细胞自噬基因的多个细胞系，以及原代细胞中进行了验证，表明这种方法能有效提供细胞群的统计数据，还可以获得单个细胞的图像，从而提供细胞自噬完整信息。

通过这种方法，研究人员发现T细胞比B细胞的自噬活性更强，而且健康样品中主要衰老细胞 CD8+ T细胞随着DNA损伤的增加，而自噬活性下降，这也许解释了衰老免疫系统的一些相关特征，以及为什么这一系统会随着年龄增大而衰老。

研究人员认为，这项技术首次在已知与细胞自噬有关的疾病中检测到了自噬的水平，这将有助于进一步分析细胞自噬与药物疗效的密切关联。

ImageStream 是一种全新的流失细胞技术，这种仪器能将流式细胞检测与荧光显微成像结合于一身，既能提供细胞群的统计数据，又可以获得单个细胞的图像，从而提供细胞形态学、细胞结构和亚细胞信号分布的信息。

目前ImageStream 已推出了最新版本：ImageStreamX Mark II，这是第三代ImageStream成像流式细胞仪，具有独特的细胞分析能力。与原先的ImageStream相比，Mark II产生了每个流动细胞的多幅高分辨率图像，包括明视场、暗视场和最多10个荧光标记，且灵敏度超过传统的流式细胞仪。与ImageStreamX相比，Mark II的流程更简单、灵活性更高，且针对稀有细胞应用进行了优化。ImageStreamX Mark II能实时捕获每个流动细胞最多12幅高分辨率图像，检测速率可达5000细胞/秒，并具有更强荧光灵敏度。ImageStreamX Mark II的这些功能可以对细胞形态、荧光探针的强度和定位进行检测，进而为科学家提供广泛的图像分析应用，包括细胞间相互作用、吞噬、凋亡和自噬、核易位、形态变化等。

ImageStream 系列成像流式细胞仪最新技术资料>> >>

 

 

原文摘要：

A novel method for autophagy detection in primary cells: impaired levels of macroautophagy in immunosenescent T cells

Autophagy is a conserved constitutive cellular process, responsible for the degradation of dysfunctional proteins and organelles. Autophagy plays a role in many diseases such as neurodegeneration and cancer; however, to date, conventional autophagy detection techniques are not suitable for clinical samples. We have developed a high throughput, statistically robust technique that quantitates autophagy in primary human leukocytes using the Image stream, an imaging flow cytometer. We validate this method on cell lines and primary cells knocked down for essential autophagy genes. Also, using this method we show that T cells have higher autophagic activity than B cells. Furthermore our results indicate that healthy primary senescent CD8(+) T cells have decreased autophagic levels correlating with increased DNA damage, which may explain features of the senescent immune system and its declining function with age. This technique will allow us, for the first time, to measure autophagy levels in diseases with a known link to autophagy, while also determining the contribution of autophagy to the efficacy of drugs.