Жаңы сүрөттөө прогресси дем алуу өпкөсүндө иммундук жоопту жарыктандырат
Жаңы сүрөттөө прогресси дем алуу өпкөсүндө иммундук жоопту жарыктандырат
Anonim

Тез кыймылдаган объекттер фотографияда бүдөмүк сүрөттөрдү жаратат жана илимпоздор дем алуу өпкөсү сыяктуу тынымсыз кыймылда турган ткандардын ичиндеги клеткалык өз ара аракеттенишүүнү байкаганда да ушундай эле кыйынчылык пайда болот. Чычкандардын акыркы UCSF жетектеген изилдөөсүндө, изилдөөчүлөр органдын нормалдуу иштешин бузбастан элестетүү үчүн тирүү өпкө кыртышын турукташтыруу ыкмасын иштеп чыгышкан. Метод командага биринчи жолу чөйрөнүн контекстинде тирүү клеткалардын жандуу өз ара аракеттешүүсүн жана өпкөнүн жаракат алган иммундук реакциясындагы окуялардын жайылышын байкоого мүмкүндүк берди.

Табышма ооруларды изилдөөгө таасирин тийгизет, дейт авторлордун айтымында, өпкөнүн жана башка органдардын ткандардын минималдуу бузулуусу менен сүрөттөө жөндөмдүүлүгү окумуштууларга жаракаттын жана диабет же рак сыяктуу оорулардын көптөгөн физиологиялык аспектилерин тереңирээк изилдөөгө мүмкүндүк берет.

"Оорунун табияты татаал, ошондуктан эгер окумуштуулар шишиктерде эмне болуп жатканын же алар пайда болгон иммундук реакцияларды реалдуу убакыт режиминде байкай алышса, биз кийлигишүүнүн жаңы жолдорун таба алабыз" деди улук автор Макс Круммел, PhD, UCSF патология боюнча доценти., анын лабораториясы кыртыштардагы клеткалардын өз ара аракеттешүүсүнүн майда деталдарын көрүү үчүн жаңы сүрөттөө техникасын иштеп чыккан.

«Биз клеткаларды кадимки процесстерин үзгүлтүккө учуратпастан элестетүү үчүн жетиштүү кыймылдатуу ыкмасын ойлоп таптык. Бул бизге уюлдук окуяларды кадимки жол менен эмес, табигый түрдө болуп жатканын байкоого мүмкүндүк берди, бул клеткалык процесстерди сүрөткө тартуу үчүн кыймылын токтотуу.

Nature Methods журналында ушул аптада онлайн жарыяланган изилдөө иммундук клеткалардын өз ара аракеттенүүсүнүн видеолорун камтыйт:

www.nature.com/nmeth/journal/vaop/ncurrent/full/nmeth.1543.html.

Ыкчам кыймылдаган өпкө клеткаларынын ушундай так сүрөттөлүшүнө жетишүү үчүн, команда микроскоптун диапазонунун ичинде көрүү үчүн аймакты кармап, кыртыштын бетине жумшак соргуч колдонуучу приборлорду иштеп чыкты. Андан кийин алар кыртышты сүрөткө тартуу үчүн эки фотондуу микроскоп менен супер-тез сүрөттү колдонушкан. Видео секунд сайын 30 жолу тартылып, ар кандай биологиялык процесстерге катышкан уюлдук катышуучулардын толук прогрессиясын ачып берди - мисалы: жаракатка жооп кайтаруу үчүн кайсы клеткалар чогуу иштешкен. Бул маалымат менен команда ар кандай клетка түрлөрүнүн функциясын аныктай алган.

Ыкчам, эки фотондуу микроскопия ыкмасы мурда лимфа бездериндеги иммундук клеткаларды жана башка биологиялык процесстерди көзөмөлдөө үчүн команда тарабынан иштелип чыккан. Эки фотондуу микроскопия – инфракызыл импульстук лазерлердин жардамы менен ткандардын катмарларына терең кирип, диаметри бир микронго (же сантиметрдин он миңден бир бөлүгүнө) чейин майда деталдарды тартуу үчүн жарыкка негизделген жогорку резолюциядагы сүрөттөө технологиясы. Изилдөөдө команда UCSFде жеринде курган атайын жасалган микроскоптор колдонулат.

Микроскопияны колдонуу менен мурда жарыяланган 20дан ашык макалалар менен команда ткандардын ичиндеги молекулаларды жана клеткаларды байкоо жөндөмүн жакшыртууну улантууга багытталган.

"Ткандарды же органдарды сүрөттөө идеалдуу түрдө тирүү организмдин ичинде жана мүмкүн болушунча инвазивдүү эмес жасалат, бирок көптөгөн кыйынчылыктар бар" деди Марк Р. Луни, MD, UCSFдин Медицина жана Лабораториялык медицина боюнча биринчи автору жана ассистент профессору.

«Жарык кыртыштан өткөндө сиңип, чачырап кетет, бул сүрөттүн сапатын начарлатат. Ал тургай, анестезирленген жаныбарлар динамикалык жараяндардын элестетүү кыйындатат, тамыр жана дем алуу кыймылдары бар. Бул көйгөйлөрдүн көбү өпкөдө күчөйт”деди Эмили Торнтон, Круммелдин лабораториясынын биринчи автору жана аспирант.

Өпкө сүрөт тартуу кыйын орган болсо да, ал ооруларды изилдөө үчүн пайдалуу бир нече маанилүү биологиялык функциялардын сайты болуп саналат. Мисалы, өпкө дененин ички системалары абаны, аллергендерди, токсиндерди жана патогендерди дем алуу аркылуу тышкы чөйрөгө туш болот. Өпкө ошондой эле дем алган аба жана айлануучу кан клеткалары менен дайыма байланышта болот.

"Өпкөнүн ичиндеги окуяларды видео ылдамдыкта чагылдыруунун натыйжасында, биз иммундук системанын нормалдуу иштеши учурунда өзүн кандай алып барарын жана өпкөнүн курч жаракатында ткандарга кандай таасир тийгизерин көрсөттүк" деди Луни. "Башка органдардагы башка оору процесстери үчүн биз клеткалардын коллекциялары кантип катышарын жана алар кантип уюштурулганын аныктайбыз деп үмүттөнөбүз."

Келечекте команда ткандардын тирүү биопсияларын сүрөткө тартуу үчүн стабилдештирүү жабдыгын кичирейтүүнү пландаштырууда.

"Клиникалык илимпоздордун жана патологдордун көптөгөн ар кандай адистиктери оорунун өрчүшүн билүү үчүн бул сүрөттөө ыкмасын колдоно алышат, бирок биопсиядан алынган ткандарды сүрөттөө үчүн жабдыкты кичирейтүү абдан жакшы болмок" деди Круммел. "Мисалы, реалдуу убакытта биз клеткалардын шишиктер менен кандайча өз ара аракеттенишээрин байкай алабыз жана алардын өсүшүнө же баш тартуусуна көмөктөшөөрүн жана медициналык терапиянын натыйжалуулугун байкай алабыз."

Кошумча UCSF авторлору Дебасиш Сен, PhD кирет. Робб Гленни, MD жана Уэйн Ламм Вашингтондогу Сиэтл университетинен изилдөөгө салым кошушкан.

Изилдөө NIH, Америка Астма Фонду, Сандлер Негизги Астма изилдөө борбору, Улуттук Кан Фонду, Улуттук Илим Фонду жана Магистранттардын Изилдөө Стипендия программасы тарабынан каржыланган.

UCSF өнүккөн биомедициналык изилдөөлөр, жашоо илимдери жана саламаттыкты сактоо кесиптери боюнча бүтүрүүчү деңгээлдеги билим берүү жана бейтаптарды багуудагы мыктылык аркылуу дүйнө жүзү боюнча ден соолукту чыңдоого арналган алдыңкы университет.

Тема боюнча популярдуу