Wetenschap
Nieuwe nanosondes ontwikkeld om geprogrammeerde celdoodgerelateerde bioprocessen te monitoren
Een onderzoeksteam onder leiding van prof. Huang Qing van het Hefei Institute of Physical Science van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft op DNA-aptamer gebaseerde oppervlakte-verbeterde Raman-spectroscopie (SERS)-sondes ontwikkeld om biomarker-gerelateerde bioprocessen van het immuunsysteem in het metabolisme van kankercellen te bestuderen .
Het onderzoek is gepubliceerd in Analytical Chemistry .
Geprogrammeerd celdoodeiwit 1 (PD-1) is een belangrijk immunosuppressief molecuul in het menselijke immuunsysteem, en geprogrammeerde celdoodligand 1 (PD-L1) is het ligandeiwitmolecuul, die beide immuuncontrolepuntmoleculen zijn.
Een immuuncontrolepunt is een remmende route van het immuunsysteem die wordt gereguleerd door ligand/receptor-interacties en speelt een belangrijke rol bij het handhaven van auto-immuuntolerantie en het reguleren van fysiologische immuunreacties. Het is van cruciaal belang om het dynamische proces van PD-1- en PD-L1-expressie nauwkeurig te detecteren en de relevante regulerende factoren en hun relaties te onthullen.
De afgelopen jaren heeft het team een reeks biomarkerspecifieke probes ontwikkeld op basis van aptameer SERS-technologie, zoals IL-6-eiwit bij de diagnose van stralingsschade en ontstekingen, microRNA-122 bij levergerelateerde ziekten en PD-L1 bij de progressie van kanker. .
In deze studie gebruikten ze een speciaal type nanosonde gemaakt van DNA-gecombineerde SERS-nanodeeltjes om de expressie van PD-L1 in levende kankercellen te onderzoeken.
De resultaten toonden aan dat de expressie van PD-L1 varieerde afhankelijk van het celmetabolisme en de aanwezigheid van bepaalde signaalmoleculen, cytokinen genaamd. De manier waarop PD-L1 tot expressie werd gebracht, verschilde tussen verschillende celtypen en veranderde in de loop van de tijd.
Belangrijk is dat bepaalde cytokines zoals IL-6, IFN-γ en IL-4 de expressie van PD-L1 verhogen, maar de timing en omvang van deze toename varieerden afhankelijk van het specifieke celtype en de staat ervan.
Deze studie breidt niet alleen de toepassing van aptameer SERS-biomarkertechnologie uit, maar levert ook nieuwe experimentele gegevens en inzichten op voor de studie van het dynamische proces van immuuncontrolepunten en gerelateerde regulerende factoren.