2021-02-22 11:22:55, ZhuHS&Dr.Yang 上海吉凯基因医学科技股份有限公司
2020年,关于抗新冠病毒COVID-19高效药物研发的新闻一直没有间断。老药和新药,调节机体免疫的和抑制病毒复制等……各种报道不断进入人们的视线。那么,问题来了,有没有一个平台能对药物的抗病毒效果进行高通量的评估,加速这一筛选进程呢?
接下来,给大家分享介绍下国际上应用Yokogawa CQ1高内涵筛选平台所取得的一些进展。
CQ1用于脂滴相关
抗冠状病毒药物筛选
来自密歇根大学药物再利用中心的科学团队,基于生物成像,利用FDA已批准的药物库,通过SARS-CoV-2病毒感染HUH7肝癌细胞,检测脂滴的表达,检测病毒的核衣壳(病毒蛋白质衣壳和衣壳中心包含的病毒核酸的合称)表达,在Yokogawa CQ1高内涵分析系统上实现了抗COVID-19病毒药物的快速筛选。同时,结合CQ1的Cell Painting表型筛选和深度自学习功能,能够更深入理解感染的过程和感染机制,找到干扰病毒周期并保护人类细胞免受损害的药物。
该团队利用此平台已经发现了若干潜在的有效药物,并准备对其中的药物开展临床实验和机理研究。
SARS-CoV-2病毒对人肝细胞的侵染程度及三维定位
细胞核,蓝色-Hoechst 33342染色;脂滴,绿色-HCS lipid Tox Green染色;冠状病毒(SARS-Cov-2),紫红色-核衣壳抗体。
脂滴在病原微生物感染中的作用
脂滴由极性单磷脂层包裹疏水核心组成,是细胞内诸如三酰甘油、胆固醇酯等中性脂的贮存场所,近年来研究发现,包括病毒、细菌、寄生虫在内的一些病原微生物都能与脂滴相互作用。
为病原微生物提供营养物质及能量
结核分枝杆菌感染宿主肺泡巨噬细胞后,局部炎症反应导致免疫细胞向感染部位聚集,并形成肉芽肿。
为病毒复制提供组装平台
丙型肝炎病毒(hepatitis C virus, HCV)的复制发生在内质网上,而组装则发生在脂滴表面,病毒衣壳蛋白core蛋白和非结构蛋白 5 (NS5A)蛋白在其中发挥重要的作用。
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应中发挥重要作用。结核分枝杆菌、HCV、刚地弓形虫等病原微生物感染都会引起宿主细胞内脂滴数量增加。脂滴的核心由磷脂和中性脂组成,在酶的作用下可以释放花生四烯酸。花生四烯酸是合成前列腺素、白三烯等类花生酸的主要底物,在脂滴中也存在合成类花生酸的酶类,包括环氧化酶(COX),前列腺素E2合成酶(prostaglandin E2 synthase)、白三烯 C4 合成酶(leukotriene C4 synthase)等,而类花生酸是参与炎症反应的重要信号分子。
格莱斯顿病毒学和免疫学研究所(GIVI)的研究者们发现:丙型肝炎病毒(HCV)的感染活性需要一个与肝脏脂肪储存相关的酶。这个发现可能提供一个治疗丙型病毒性肝炎感染的新策略。DGAT1是一个帮助脂肪滴形成的酶。Eva Herker博士带领的格莱斯顿的团队发现在缺乏DGAT1活性的肝细胞中HCV感染和病毒颗粒的产生严重受影响。DGAT酶产生储存在脂肪滴中的脂肪,脂肪滴对于HCV复制很重要。Herker博士表示,“HCV特异地依赖一种DGAT酶,即DGAT1。当我们用药物抑制DGAT1时,肝脏通过其他DGAT酶仍然可以产生脂肪滴,但是HCV不能利用这些脂肪滴。”
CQ1用于脂滴相关神经元研究
荧光标记的TDP-43在细胞质中形成相分离液滴,观察其融合的动态过程。(B和C)TDP-43删除入核序列(DLS)后,在细胞质内的积累量增加,形成明显的相分离液滴(绿色荧光),并且会招募正常转入细胞核内的TDP-43(红色荧光)。
CQ1高内涵分析系统配备了独家的CSU-W1双转盘激光共聚焦扫描单元。该系统成像清晰,分辨率高,适合于对细胞器,如线粒体、溶酶体及脂滴等微小结构成像,并可对这些微细结构进行多参数的统计分析,此外CQ1成像速度快,适用于高内涵化合物的筛选;光利用率高,低光漂白、低光毒性,系统物镜和图像自动对焦,结合MIP(Maximum Intensity Projection),可对非同焦平面的像素成像,是细胞器等细微结构成像分析利器。
吉凯基因具有CQ1双转盘共聚焦高内涵成像分析品台,欢迎医药科研等行业的老师前来了解更多信息,索取资料、样品拍照或者来吉凯参观都可以哦~~
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