Nature Communications 上的一篇文章，題為Visualizing inflammation with an M1 macrophage selective probe via GLUT1 as the gating target，開發(fā)了一種能對 M1 型巨噬細胞的選擇性較高的熒光探針，其吸引人的特點是能夠用于在體的成像。文章的通訊作者是來自于韓國浦項科技大學的 Young-Tae Chang 實驗室。
英文摘要：Macrophages play crucial roles in protecting our bodies from infection and cancers. As macrophages are multi-functional immune cells, they have diverse plastic subsets, such as M1 and M2, derived from na?ve M0 cells. Subset-specific macrophage probes are essential for deciphering and monitoring the various activation of macrophages, but developing such probes has been challenging. Here we report a fluorescent probe, CDr17, which is selective for M1 macrophages over M2 or M0. The selective staining mechanism of CDr17 is explicated as Gating-Oriented Live-cell Distinction (GOLD) through overexpressed GLUT1 in M1 macrophages. Finally, we demonstrate the suitability of CDr17 to track M1 macrophages in vivo in a rheumatoid arthritis animal model.巨噬細胞在動物體內(nèi)扮演者重要的角色，它保護著我們免于感染和癌癥。巨噬細胞是一種多功能的免疫細胞，它能夠響應環(huán)境中的刺激，從原始的 M0 細胞分化成 M1 或者 M2 型巨噬細胞。因此，開發(fā)一種能夠對不同的亞型的巨噬細胞具有高特異性的探針對于理解和監(jiān)測巨噬細胞是必需的。
這篇文章就報道了一種新的熒光探針，CDr17，它對于 M1 型巨噬細胞的選擇性要高于 M2 或者 M0 型。為了能夠設計出對 M1 型巨噬細胞特異的的探針，作者就想到了可以從 M1 和 M2 型巨噬細胞它們代謝上的差別入手。之前的研究表明，M1 型巨噬細胞依賴于細胞膜上的葡萄糖轉運蛋白 GLUTs 來加速細胞對外界碳水化合物的攝取，從而供給其細胞內(nèi)旺盛的有氧糖酵解，而 M2 型巨噬細胞的代謝特點是它們更喜歡攝取脂肪酸來供給到線粒體，完成三羧酸循環(huán)和氧化磷酸化。
為了設計出基于碳水化合物的熒光探針，作者就將四種常見的碳水化合物（比如葡萄糖）和 20 種熒光發(fā)色團偶聯(lián)在一起，一共組成了 80 個化合物的庫，然后比較哪一種探針對于 M1 型巨噬細胞的選擇性遠高于 M2 和 M0 型，作者發(fā)現(xiàn) Compound Designation red 17，也就是紅色的第 17 個熒光探針，CDr17，脫穎而出。有趣的是，作者們還發(fā)現(xiàn)，M1 型巨噬細胞似乎更喜歡以 Cyanine 這種熒光發(fā)色圖，對葡萄糖的衍生探針的喜愛程度也遠高于半乳糖和甘露糖。隨后，作者證明了該探針對 M1 型巨噬細胞具有良好的特異性主要是依賴于 GLUT1 轉運蛋白，并通過定量 PCR 技術檢測了 12 個 Gluts 基因在三種亞型的巨噬細胞中的表達情況，發(fā)現(xiàn) Glut1 基因在 M1 型中的表達最特異，并通過 CRISPR 技術和 GLUT1 小分子抑制劑進行了雙重驗證。最后，作者考慮到類風濕性關節(jié)炎中存在著大量的 M1 型巨噬細胞，作者建立了小鼠模型，在活體上證明了該探針能夠指征 M1 型巨噬細胞的確聚集在了模型小鼠的關節(jié)處，該探針對于未來診斷類風濕性關節(jié)炎或許能夠提供新的思路。
單核巨噬細胞清除是研究巨噬細胞功能的常見工具，Cell，Nature和Science文獻頻頻報道用LIPOSOMA的氯膦酸二鈉脂質體ClodronateLiposomes（貨號：CP-005-005）清除巨噬細胞，靶點科技的技術支持提供免費方案咨詢。
