Forventet på en eller anden måde kan du opnå følgende mål: realtidsovervågning af tumorvækst i nøgne mus, tumorceller injiceret i eksperimentelle mus blev lokaliseret for at vise lægemidlets virkning på tumorer in vivo. Og nu har vi en række reagenser, der tillader os at gøre det.
Figur 1: Lokalisering af luciferase-mærkede celler
Luciferase: Cellesporer
Luciferase er en række enzymer, der kan katalysere substrater til at producere bioluminescens. Forskellige kilder til luciferase har deres egne karakteristika, og forskellige luciferaser kan katalysere substrater til at udsende forskellige farver af lys. Firefly luciferase blev den mest almindeligt anvendte pattedyrcelle-reporter blandt disse enzymer på grund af dens høje følsomhed og brede lineære detektionsområde (op til 7 til 8 størrelsesordener). Effekten er, at specifikke celler kan spores og detekteres til enhver tid i efterfølgende eksperimenter ved blot at indsætte reporteren én gang.
Figur 2: Princippet om luciferase og luciferinkaliumsaltreaktionsluminescens
Fordelene ved luciferase billeddannelsesmetoder
Strålingsfri og praktisk talt uskadelig for levende organismer.
Billeddannelse via bioluminescens snarere end excitationslyskilde.
Høj følsomhed: Antallet af detekterede celler kan være så lavt som hundredvis.
God penetration, fluorescenssignalet kan stadig detekteres selv gennem 3-4 cm væv.
Højt signal-til-støj-forhold, stærkt fluorescerende signal, god anti-interferens.
Ansøgningsscenarie
Overvågning af tumorvækst
Realtidsobservation af tumorvækst til tumor i nøgne mus in vivo, tumorlegemet uden adskillelse.
Overvågning af tumormedicinens funktion
For at påvise virkningen af lægemidler på tumorvækst eller tumormetastaser in vivo. Fluoresceinsubstratet kan elimineres fuldstændigt på 3 timer, så det ikke forstyrrer lægemidlet.
Cellelokalisering
Lokaliseringen og fordelingen af fremmede celler i dyr blev påvist.
Regulering af genekspression
Målgenet eller målgenpromotoren fusionerer med luciferasegenet for at detektere ændringer i genekspression under lægemiddelbehandling eller sygdomsprogression.
Stamcelleforskning
Overvågning af transplantation, overlevelse og spredning af stamceller; Spor distributionen og migrationen af stamceller in vivo.
Eksperimentelle resultater
Figur 3: In vivo billeddannelsesdetektion af CAR-MUC1 T/CAR-MUC1-IL22 T-celler til tumordannelse ved subkutan injektion af HN4-celler i mus
Figur 5: In vivo billeddannelse af mesenkymale stamcellers (MSC) evne til at migrere til forbrændingsstedet. Mesenkymale stamceller (MSC/FLuc) blev injiceret intravenøst i en muse-back burn-model. Bioluminescerende signaler optrådte på skadestedet for forbrændingssåret 4 dage efter injektion, og faldt derefter gradvist (rød pil angiver forbrændingsstedet) [3].
FAQ
Q1: Hvad er fordelene ved bioluminescerende in vivo billeddannelsesmetoder sammenlignet med andre lignende metoder?
A: Sammenlignet med andre typer teknologi er bioluminescens in vivo billeddannelsesmetode mere følsom end traditionelle metoder i studiet af tumormetastaser, genterapi, epidemiologisk patogenese, stamcellesporer, leukæmi-relateret forskning osv., og kan også hurtigt og intuitivt udføre patogenese- og lægemiddelscreeningsforskningen af relaterede sygdomme gennem en række transgene dyresygdomsmodeller.
Q2: Hvordan mærker man stamceller med luciferasegen?
EN: Ved hjælp af markører for seksuel ekspression af gener til fremstilling af transgene mus, hvilke stamceller blev mærket. Hæmatopoietiske stamceller blev ekstraheret fra knoglemarven af sådanne transgene mus og transplanteret ind i knoglemarven af en anden mus for at spore proliferation og differentiering af hæmatopoietiske stamceller in vivo og migrationsprocessen til hele kroppen. Eller du kan mærke stamceller med lentivirus.
Q3: Hvad er den passende detektionstid efter injektion af fluorescein, og hvor længe varer luminescensen?
A: Efter intraperitoneal injektion nåede fluorescenssignalet generelt den stærkeste stabile periode efter 10-15 minutter, begyndte at henfalde efter 20-30 minutter og eliminerede fluorescein efter 3 timer.
Q4: Hvad er den tilgængelige injektionsmetode for luciferasereagens til museeksperimenter? Hvad er forskellene mellem forskellige injektionsmetoder?
EN: Fluorescein kan injiceres i mus ved intraperitoneal injektion eller intravenøst i halen. Det kan spredes til hele musekroppen på cirka 1 min. De fleste tilfælde bruger fluoresceinkoncentrationer på 150 mg/kg. Ca. 3 mg fluorescein er tilstrækkeligt til 20 g mus. Ved intraperitoneal injektion er diffusionen langsommere, lysets start er langsommere, og lysets varighed er længere. For den intravenøse haleinjektion af fluorescein er diffusionen hurtig, og luminescensen begynder hurtigt, men luminescensvarigheden er kort.
Produktinformation
| Produktnavn | Katalognummer | Specifikationer |
| 40901ES01/02/03/08 | 100mg/500mg/1g/5g | |
| 40902ES01/02/03/09 | 100mg/500mg/1g/5g | |
| 40903ES01/02/03 | 100mg/500mg/1g | |
| 40904ES02/03/08 | 1×500 μg/2×500 μg/5mg | |
| 40905ES02/03 | 1×500 μg/2×500 μg | |
| 40906ES02/03/08 | 1×500 μg/2×500 μg/5mg | |
| 40908ES02/03 | 1×500 μg/2×500 μg |
Referencer
[1]. Mei Z, Zhang K, Lam AK, Huang J, Qiu F, Qiao B, Zhang Y. MUC1 som mål for CAR-T-terapi i hoved- og halspladecellecarinom. Cancer Med. Jan 2020;9(2):640-652. doi: 10.1002/cam4.2733. Epub 2019 4. december PMID: 31800160; PMCID: PMC6970025.
[2]. Chen G, Fan XY, Zheng XP, Jin YL, Liu Y, Liu SC.Humane navlestrengs-afledte mesenkymale stamceller forbedrer insulinresistens via PTEN-medieret krydstale mellem PI3K/Akt og Erk/MAPKs signalveje i skeletmusklerne hos db/db mus. Stamcelle Res Ther. 2020 16. september;11(1):401. doi: 10.1186/s13287-020-01865-7. PMID: 32938466; PMCID: PMC7493876.
[3]. Oh EJ, Lee HW, Kalimuthu S, Kim TJ, Kim HM, Baek SH, Zhu L, Oh JM, Son SH, Chung HY, Ahn BC. In vivo migration af mesenkymale stamceller til forbrændingsskadesteder og deres terapeutiske virkninger i en levende musemodel. J Kontrolfrigivelse. 10. juni 2018;279:79-88. doi: 10.1016/j.jconrel.2018.04.020. Epub 2018 12. april. PMID: 29655989.