En ny fluorescerende probe, der kan skelne B-celler fra T-celler

Menneskeblod indeholder flere forskellige komponenter, inklusive plasma, røde blodlegemer (RBC'er), hvide blodlegemer (WBC'er), og blodplader. Imellem disse, WBC'er er opdelt i adskillige underkategorier, hver med unikke funktioner og egenskaber, såsom lymfocytter, monocytter, neutrofiler, og andre. Lymfocytter er yderligere opdelt i T-lymfocytter, B-lymfocytter, og NK-celler. At skelne og adskille forskellige typer af disse celler er meget vigtigt ved udførelse af undersøgelser inden for immunologi.

Diskriminering af forskellige immuncelletyper sker typisk ved flowcytometri og fluorescensaktiveret cellesortering (FACS), som kan identificere forskellige populationer af celler i henhold til deres størrelse, granularitet, og fluorescens. Mens størrelse og granularitet alene ikke kan skelne celler med lignende fysiske parametre, Forskellige typer immunceller udviser en særskilt kombination af immunreceptorer på celleoverfladerne. For eksempel, T -lymfocytterne og B -lymfocytterne udtrykker CD3 og CD19, henholdsvis. Derfor, fluorescerende identificerende immunceller har været afhængige af farvning af cellerne ved hjælp af flere antistoffer mod forskellige receptorer. Man har længe troet, at det var umuligt at skelne forskellige immuncelletyper uden at bruge disse antistoffer.

Imidlertid, ny banebrydende forskning udført af forskerne ved Center for Selvsamling og kompleksitet i Institut for Grundvidenskab, Sydkorea, måske lige har ændret dette. Forskerne brugte en diversitetsorienteret fluorescensbibliotekstilgang (DOFLA) til at screene over 10, 000 forskellige fluorescerende molekyler ved hjælp af B- og T-lymfocytter adskilt fra musemilt. Fra dette, det lykkedes dem at opdage en ny fluorescerende sonde, der kan skelne B -lymfocytter frem for T -lymfocytter uden at celleceptoren målretter antistoffer.

Forskerne kaldte den nye sonde for CDgB, som står for Compound of Designation grøn for B-lymfocytter. CDgB er et lipofilt molekyle, der indeholder en fluorescerende komponent bundet til en carbonhydridkæde. Da CDgB både indeholder en polær fluorescerende gruppe og en kulbrintehale, det betyder, at de frie ubundne CDgB-farvestofmolekyler danner aggregater svarende til miceller i opløsningen og udviser et lavt niveau af baggrundsfluorescens. Når de binder sig til celleoverfladerne, imidlertid, aggregaterne dissocierer og forårsager en stigning i fluorescenssignaler. Ud over, farvestoffets lipofile beskaffenhed betyder, at farvestoffet ikke binder sig til et proteinmål, og i stedet lokaliseres til lipidmembranstrukturen direkte. Ifølge forskerne, dette var "det første eksempel, der rapporterede en sådan type celledistinktionsmekanisme."

CDgB er i stand til selektivt at målrette cellemembranerne af B-lymfocytter over T-lymfocytter eller NK-celler. Forskerne søgte at optimere selektiviteten af ​​CDgB ved at teste forskellige derivater af molekylerne med forskellige carbonhydridkædelængder fra 4 til 20 carbonatomer. Det blev fundet, at CDgB -derivaterne med 14 til 18 carbonatomer viste den højeste selektivitet over for B -lymfocytter, med C18, der viser de bedste resultater. Det blev sværere at skelne cellerne gennem fluorescens, når kulstoflængden blev øget ud over 20. Det faktum, at kulstoflængden har betydning for selektiviteten, antydede, at mekanismen var afhængig af forskellen i membranstrukturerne mellem B- og T-lymfocytter.

Forskerne belyste yderligere denne mekanisme ved at udføre lipidomanalyse af B- og T-cellemembraner. Phosphatidylcholin (PC) udgør størstedelen (> 60%) af membranphospholipiderne i både B- og T -lymfocytter. Det blev fundet, at B-lymfocytter generelt havde kortere PC'er end T-lymfocytternes. Ud over, membrankolesterolindholdet i T-lymfocytterne var omkring to gange højere end i B-lymfocytter. Disse faktorer giver B-lymfocytterne en mere 'fleksibel' cellemembran, hvilket man mente var en afgørende faktor, der forklarer, hvorfor CDgB-molekylerne hæfter sig lettere til B-lymfocytternes cellemembraner end T-lymfocytternes. Selv blandt B-lymfocytterne, det blev fundet, at styrken af ​​fluorescensen var forskellig baseret på cellemodenheden. B-celle-progenitorerne og umodne B-celler afgav meget lysere fluorescenssignaler end modne B-celler, hvilket højst sandsynligt skyldes den højere membranfleksibilitet i de umodne celler.

Forskerne konkluderede desuden, at denne nye lipid-orienterede levende celle-distinction-mekanisme (LOLD) kan supplere den eksisterende celle-distinction-mekanisme for at forbedre vores evne til at skelne specifikke celletyper fra komplicerede blandinger af forskellige celler. Denne forskning blev offentliggjort i Journal of the American Chemical Society .