אנטיגן המצגת כוללת בדרך כלל חלבונים תאיים סחר, אשר לעיתים קרובות נחקר באמצעות אפיון מורפולוגי, יצירת פרופילים פנוטיפי של אנטיגן הצגת תאים1,2,3 . כדי לשלב את היתרונות של דימות ופעולות phenotyping, נתאר פלטפורמה ניתוח ההדמיה על תא בודד והן רמות האוכלוסיה להפגין colocalization שינו חלבון בתאים דנדריטים אנושי (Dc). במצגת אנטיגן פפטיד, הגדולות histocompatibility מורכבים (MHC) מחלקה אני מולקולות לאגד פפטיד קצר (8-10 שאריות) ב רשתית תוך-פלזמית כדי להפעיל CD8 קונבנציונלי+ T תאים, בעוד MHC class II מולקולות לאגד ארוך יחסית של פפטיד (שאריות ~ 20) בתאים endocytic להפעלת CD4 קונבנציונלי+ T תאים1,4. לעומת זאת, תאי T ספציפי השומנים מופעלים על ידי CD1 חלבונים עם אנטיגנים השומנים נטען בעיקר בתוך תאי endocytic5,6. מצגת אנטיגן השומנים דורש את האספקה של השומנים המטבוליטים המיוצר השומנים חילוף החומרים7,8,9,10 ו הטעינה של השומנים פונקציונלי מטבוליטים CD1 חלבונים ב- תאים endocytic5,6. בהקשר זה, גורמים שונים הסלולר להתכוונן המצגת אנטיגן השומנים, במיוחד, החשיפה הסביבתית של מזהמים lipophilic, כשל חיסוני, הם קריטיים כדי להיות מוגדר. במחקר זה, השתמשנו transcriptomic ניתוח תמונת פרופיל, תאית populational הדמיה וניתוח של האדם נגזר מונוציט DCs לקביעת חלבון endocytic הסחר תורם למצגת אנטיגן השומנים בחשיפה מזהמים. בהחלט, ניתן להחיל פלטפורמה משולבת זו ללמוד חלבון subcellular סחר, colocalization בתהליכים ביולוגיים שונים.
טכנית, לוקליזציה חלבון subcellular הודגם בדרך כלל באמצעות מיקרוסקופיה קונפוקלית וניתח סטטיסטית במספר מוגבל של תאים שזוהו1,2,3,11. יתר על כן, cytometry זרימה בהרחבה הוחלה על שער תא אוכלוסיות עם אותות מוכתם משותפת של מספר חלבונים הסלולר ברמה12; עם זאת, זה חסרה ויזואליזציה מפורטת של חלבון subcellular colocalization. כדי להשיג ניתוחים סטטיסטיים ומקיף של אחוז חלבון colocalization ברמות הסלולר והן באוכלוסייה, אנו משלבים את הדמיה תיעוד וניתוח גישות כדי לקבוע את התכונות של חלבון colocalization עם ביולוגית רלוונטיות. באופן ספציפי, אנו משתמשים מיכשור הדמיה כדי לזהות את colocalization של CD1d ו חלבון ממברנלי lysosomal-הקשורים 1 (Lamp1) חלבונים במחקר זה. ניתוח כמותי של מולקולות colocalized היה בעבר קשה לביצוע בקנה מידה populational. במחקר זה, שינינו את התוכנית ImageJ-פיג'י לבחון את אחוז חלבון colocalization עם מספר גדול של תאים שותף מוכתם ברמה התאית הן populational והן בודדים. באופן ספציפי, מדדנו אזורי משותף לשפות אחרות, העוצמה וגודל populational כדי לתמוך במסקנה כי החלבון CD1d נשמר בעיקר בתאים endocytic מאוחר של בקרי תחום אנושי חשיפה benzo מזהם lipophilic [א] pyrene (BaP)13 . זה המשולבים סלולארי והאוכלוסיה הדמיה ניתוח סיפק תוצאות מאוד לשחזור מקיף, סטטיסטית CD1d-Lamp1 colocalization הרלוונטי למצגת אנטיגן השומנים עכבות.
Transcriptome החשופים BaP בדרור האנושי נתמך בחוזקה את ההשערה כי endocytic מטבולי וסחר CD1d endocytic היו ליקויי BaP בחשיפה. כדי לבדוק השערה זו, אנחנו מוחלים מיכשור הדמיה לפרופיל תמונות מאוכלוסיית DC משותפת היו מוכתמים חלבונים מרובים כולל CD1d endocytic סמנים, סמנים DC. לבסוף, תאים שותף מוכתם נותחו סטטיסטית כדי להדגים את האחוז של עוצמת ותחומי CD1d ו Lamp1 colocalization.