脂滴——冠狀病毒等研究新靶點(diǎn)

吉?jiǎng)P基因

2020.5.28

2020年，關(guān)于抗新冠病毒COVID-19高效藥物研發(fā)的新聞一直沒有間斷。老藥和新藥，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫的和抑制病毒復(fù)制等……各種報(bào)道不斷進(jìn)入人們的視線。那么，問題來了，有沒有一個(gè)平臺能對藥物的抗病毒效果進(jìn)行高通量的評估，加速這一篩選進(jìn)程呢？

接下來，給大家分享介紹下國際上應(yīng)用Yokogawa CQ1高內(nèi)涵篩選平臺所取得的一些進(jìn)展。?

CQ1用于脂滴相關(guān)

抗冠狀病毒藥物篩選

來自密歇根大學(xué)藥物再利用中心的科學(xué)團(tuán)隊(duì)，基于生物成像，利用FDA已批準(zhǔn)的藥物庫，通過SARS-CoV-2病毒感染HUH7肝癌細(xì)胞，檢測脂滴的表達(dá)，檢測病毒的核衣殼（病毒蛋白質(zhì)衣殼和衣殼中心包含的病毒核酸的合稱）表達(dá)，在Yokogawa CQ1高內(nèi)涵分析系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了抗COVID-19病毒藥物的快速篩選。同時(shí)，結(jié)合CQ1的Cell Painting表型篩選和深度自學(xué)習(xí)功能，能夠更深入理解感染的過程和感染機(jī)制，找到干擾病毒周期并保護(hù)人類細(xì)胞免受損害的藥物。

該團(tuán)隊(duì)利用此平臺已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了若干潛在的有效藥物，并準(zhǔn)備對其中的藥物開展臨床實(shí)驗(yàn)和機(jī)理研究。

SARS-CoV-2病毒對人肝細(xì)胞的侵染程度及三維定位

細(xì)胞核，藍(lán)色-Hoechst 33342染色；脂滴，綠色-HCS lipid Tox Green染色；冠狀病毒（SARS-Cov-2），紫紅色-核衣殼抗體。

脂滴在病原微生物感染中的作用

脂滴由極性單磷脂層包裹疏水核心組成，是細(xì)胞內(nèi)諸如三酰甘油、膽固醇酯等中性脂的貯存場所，近年來研究發(fā)現(xiàn)，包括病毒、細(xì)菌、寄生蟲在內(nèi)的一些病原微生物都能與脂滴相互作用。

為病原微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)及能量

結(jié)核分枝桿菌感染宿主肺泡巨噬細(xì)胞后，局部炎癥反應(yīng)導(dǎo)致免疫細(xì)胞向感染部位聚集，并形成肉芽腫。

為病毒復(fù)制提供組裝平臺

丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)的復(fù)制發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，而組裝則發(fā)生在脂滴表面,病毒衣殼蛋白core蛋白和非結(jié)構(gòu)蛋白 5 (NS5A)蛋白在其中發(fā)揮重要的作用。

抵御病原微生物的感染

脂滴在病原微生物感染后的免疫反應(yīng)中發(fā)揮重要作用。結(jié)核分枝桿菌、HCV、剛地弓形蟲等病原微生物感染都會(huì)引起宿主細(xì)胞內(nèi)脂滴數(shù)量增加。脂滴的核心由磷脂和中性脂組成，在酶的作用下可以釋放花生四烯酸?；ㄉ南┧崾呛铣汕傲邢偎亍兹┑阮惢ㄉ岬闹饕孜?，在脂滴中也存在合成類花生酸的酶類，包括環(huán)氧化酶(COX),前列腺素E2合成酶(prostaglandin E2 synthase)、白三烯 C4 合成酶(leukotriene C4 synthase)等，而類花生酸是參與炎癥反應(yīng)的重要信號分子。

格萊斯頓病毒學(xué)和免疫學(xué)研究所(GIVI)的研究者們發(fā)現(xiàn)：丙型肝炎病毒（HCV）的感染活性需要一個(gè)與肝臟脂肪儲存相關(guān)的酶。這個(gè)發(fā)現(xiàn)可能提供一個(gè)治療丙型病毒性肝炎感染的新策略。DGAT1是一個(gè)幫助脂肪滴形成的酶。Eva Herker博士帶領(lǐng)的格萊斯頓的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在缺乏DGAT1活性的肝細(xì)胞中HCV感染和病毒顆粒的產(chǎn)生嚴(yán)重受影響。DGAT酶產(chǎn)生儲存在脂肪滴中的脂肪，脂肪滴對于HCV復(fù)制很重要。Herker博士表示，“HCV特異地依賴一種DGAT酶，即DGAT1。當(dāng)我們用藥物抑制DGAT1時(shí)，肝臟通過其他DGAT酶仍然可以產(chǎn)生脂肪滴，但是HCV不能利用這些脂肪滴?！?/p>

CQ1用于脂滴相關(guān)神經(jīng)元研究

熒光標(biāo)記的TDP-43在細(xì)胞質(zhì)中形成相分離液滴，觀察其融合的動(dòng)態(tài)過程。（B和C）TDP-43刪除入核序列（DLS）后，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的積累量增加，形成明顯的相分離液滴（綠色熒光），并且會(huì)招募正常轉(zhuǎn)入細(xì)胞核內(nèi)的TDP-43（紅色熒光）。

CQ1高內(nèi)涵分析系統(tǒng)配備了獨(dú)家的CSU-W1雙轉(zhuǎn)盤激光共聚焦掃描單元。該系統(tǒng)成像清晰，分辨率高，適合于對細(xì)胞器，如線粒體、溶酶體及脂滴等微小結(jié)構(gòu)成像，并可對這些微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，此外CQ1成像速度快，適用于高內(nèi)涵化合物的篩選；光利用率高，低光漂白、低光毒性，系統(tǒng)物鏡和圖像自動(dòng)對焦，結(jié)合MIP（Maximum Intensity Projection），可對非同焦平面的像素成像，是細(xì)胞器等細(xì)微結(jié)構(gòu)成像分析利器。

吉?jiǎng)P基因具有CQ1雙轉(zhuǎn)盤共聚焦高內(nèi)涵成像分析品臺，歡迎醫(yī)藥科研等行業(yè)的老師前來了解更多信息，索取資料、樣品拍照或者來吉?jiǎng)P參觀都可以哦~~

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