December 15th, 2017
특정 대상 프로브 질병 (예를 들어, 염증, 감염, 및 tumorigenesis)의 다양 한 종류의 단백질 표정 등의 분자 메커니즘을 분석 하기 위한 혁신적인 도구를 나타냅니다. 이 연구에서 우리는 murine 모델 f 4/80 전용 형광 중재 단층 촬영을 사용 하 여 대 장 염의 장 대 식 세포 침투의 양적 차원 단층 평가 설명 합니다.
이 표적 특이적 생체 내 이미징 접근법의 전반적인 목표는 염증성 장 질환에서 질병 활성의 분자 마커를 시각화하는 것입니다. 이 방법은 염증성 장 질환 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있으며, 실험적 치료제 또는 특정 세포 사건이 염증에 미치는 영향에 대한 관련 치료 연구가 도움이 될 수 있습니다. 이 기술의 주요 장점은 질병 활동을 종적 및 비침습적으로 모니터링할 수 있다는 것입니다.
이 방법은 염증성 질환에 대한 통찰력을 제공할 수 있지만 암이나 면역 관련 질병과 같은 다른 질병을 연구하는 데에도 적용할 수 있습니다. 대장염을 유발하려면 실험용 마우스의 식수 공급량에 100ml의 오토클레이브 음용수에 용해된 2g의 덱스트란 황산나트륨(DSS)을 채워 마우스당 하루에 5ml의 물을 추정합니다. 스캔하기 24시간 전에 관심 항체 칵테일을 빛으로부터 보호되는 멸균 주사기에 넣고 실험 동물의 꼬리 정맥에 항체를 정맥 주사합니다.
실험 당일에는 전기 면도기를 사용하여 실험 동물의 복부 털을 면도하여 빛의 반사와 흡수를 최소화합니다. 정의된 두께 및 흡수 특성의 조직 모방 팬텀을 사용하여 팬텀에 관심 항체 용액의 특정 부피를 채우고 FMT 장치에서 형광을 측정합니다. 그런 다음 수의학 형광 매개 단층 촬영 또는 소동물용 FMT 장치에서 새 연구를 클릭하고 이미징 매개변수 및 선량을 포함하여 연구 설명에 관련 추적자를 포함합니다.
실험 설계에 따라 스터디 그룹을 만들고 각 그룹에 적절한 수의 동물을 준비시킵니다. 추적 구조에 대해 시스템이 보정되면 첫 번째 마취된 마우스를 앙와위 위치에 놓고 섭씨 42도의 가열 가능한 검사 카세트에 넣습니다. 카세트를 이미징 시스템에 삽입하고 해당 연구 그룹에서 적절한 샘플을 선택합니다.
투여된 트레이서를 선택하여 트레이서 농도 값이 제대로 계산되었는지 확인하고 스캔에 적합한 파장에서 형광 반사 이미지를 획득합니다. Acquire Image(이미지 획득)를 클릭하여 스캔 필드의 윤곽을 그리고 스캔 필드가 형광 반사율 이미지에 오버레이로 나타나는지 확인합니다. 관심 영역을 둘러쌀 때까지 스캔 필드를 조정하고 오류나 남아 있는 털 영역이 없도록 주의하십시오.
이미지 대상에 따라 스캔 필드 해상도를 선택하여 스캔 필드 내의 이미지 데이터 포인트 수를 설정합니다. 그런 다음 스캔을 클릭하여 선택한 파장에서 이미지 획득을 시작합니다. 스캔이 끝나면 카세트에서 동물을 제거하여 동물이 케이지로 돌아가기 전에 모니터링을 통해 완전히 회복할 수 있도록 합니다.
그런 다음 FMT는 실험적으로 적절한 다양한 시점에서 반복될 수 있습니다. 획득한 이미지를 분석하려면 적절한 이미징 분석 소프트웨어를 열고 첫 번째 스캔에 대한 원시 데이터를 선택합니다. 재구성 도구를 사용하여 형광 분포의 3D 맵을 만듭니다.
모든 스캔이 적절한 재구성 데이터 세트에 추가되었으면 관심 있는 첫 번째 데이터 세트를 엽니다. 선택된 개별 실험 동물에 대해 수행된 모든 스캔이 표시됩니다. 적절한 스캔을 선택하고 로드를 클릭합니다.
트레이서 분포의 3D 재구성은 처음에 획득한 형광 반사율 이미지의 오버레이로 나타납니다. 다음으로, 재구성된 3D 맵에서 불특정 라벨 축적의 초점을 식별하고 측정 도구를 사용하여 관심 영역을 선택합니다. 그런 다음 소프트웨어는 관심 영역에 대한 형광 강도와 스캔이 보정된 추적자의 피코몰러 양 측정값을 생성합니다.
이 실험에서는 활성화된 대식세포를 직접 시각화하기 위해 murine F4/80에 대한 형광 접합 항체를 사용했습니다. 대장균 대조군 동물과 비교하여 대장성 마우스의 결장에서 형광 매개 단층촬영으로 상당히 높은 형광 추적자 축적을 측정했으며, 이는 대장균 동물에서 단핵구 침투 및 활성 대식세포로의 분화가 증가했음을 나타냅니다. 반대로, 비특이적 형광 접합 IgG 항체의 적용은 대장성 또는 비대장성 대조군의 복부 또는 장에서 검출 가능한 형광 반응을 불법화하지 않았으며, 이는 F4/80 항체의 프로브-표적 상호 작용의 특이성을 입증했습니다.
이식된 결장에서 F4/80 유도 추적자 축적의 생체 외 측정은 생체 내에서 검출된 F4/80 추적 신호 축적의 결장 기원을 추가로 검증합니다. 실제로, 계산된 결합 항체의 양은 조직학적으로 결정된 침투 대식세포의 수와 상관관계가 높으며, 이는 특정 추적자를 사용한 생체 내 이미징이 국소 질병 활성을 나타낼 수 있음을 확인합니다. 일단 마스터하면 제대로 수행되면 몇 분 이내에 이 작업을 수행하고 분석할 수 있습니다.
특정 항체 기반 추적자 생산을 포함한 준비 단계는 일반적으로 2-3일이 소요됩니다. 이와 같은 실험 절차를 계획할 때는 항체와 동물 질병 모델 모두에 대해 적절하고 신뢰할 수 있는 대조군을 포함하는 것이 중요합니다. 이 절차에 따라 대장내시경 검사 또는 유세포 분석과 같은 다른 방법을 수행하여 추가 질문에 답하고 데이터를 검증 및 정량화할 수 있습니다.
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이 연구는 염증성 장 질환의 질병 활동의 분자 마커를 시각화하기 위한 표적 특이적 생체 내 이미징 접근법을 제시합니다. 정량적 3차원 단층 영상 평가를 활용하여, 이 연구는 대장염 마우스 모델에서 장 대식세포 침윤에 초점을 맞췄습니다.
Non-invasive longitudinal imaging of macrophage infiltration enables early detection of inflammatory responses in preclinical models, reducing reliance on terminal endpoints and supporting mechanistic de-risking of anti-inflammatory therapeutics. Quantitative 3D fluorescence-mediated tomography provides predictive confidence in target engagement and disease-modifying effects, informing go/no-go decisions in IBD and immune-mediated disease programs. This approach enhances translational continuity by aligning in vivo imaging readouts with histopathological validation, improving portfolio triage and resource allocation in discovery pipelines.
Fluorescence-mediated tomography fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical efficacy testing, particularly for immune-modulating compounds in gastrointestinal inflammation.