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Countstar Spica M1活细胞成像分析仪助力败血症研究

2026-08-14     来源:本站     点击次数:58

败血症治疗的新拐点:老药新用遇上“细胞直播”,死亡过程首次被全程捕获


近日,上海中医药大学杨晓东教授团队在国际知名期刊 International Immunopharmacology发表了一项重磅研究。他们发现,一款早已退市的非甾体抗炎药物——(Oxyphenbutazone,OPB),能够通过“非经典炎症小体通路”抑制细胞焦亡(pyroptosis),并在LPS诱导的败血症小鼠模型中展现出惊人的保护效果。

这项研究在揭示细胞焦亡动态过程时,使用了Countstar Spica M1实时智能活细胞成像分析系统,实现了对细胞死亡全过程的“现场直播”。今天,我们就来解析这篇论文。

1、研究背景:败血症治疗的困境与新希望
败血症(sepsis)是全球范围内导致死亡的主要原因之一,每年约有4890万例病例和1100万例死亡。过去几十年,超过100种靶向TLR4、TNF-α、IL-1β等炎症上游靶点的药物在临床试验中均未取得理想效果。研究者们逐渐意识到,**仅仅干预炎症的启动环节远远不够**,需要将目光转向调控病理后果的下游关键节点。

近年来的研究发现,非经典炎症小体介导的细胞焦亡是败血症的关键病理驱动因素。当革兰氏阴性菌感染时,胞内LPS直接激活caspase-11(人类为caspase-4/5),进而切割gasdermin D(GSDMD)形成膜孔,引发焦亡性细胞死亡。敲除caspase-11或GSDMD的小鼠对LPS诱导的败血症表现出显著抵抗。因此,靶向非经典炎症小体通路已成为败血症药物研发的热点方向。

2、核心发现:OPB——被遗忘的药物 
研究团队系统筛选了一系列COX抑制剂,意外发现只有OPB 能够显著抑制LPS电转染诱导的非经典炎症小体介导的细胞焦亡,而其他COX抑制剂(包括布洛芬、阿司匹林、吲哚美辛、NS-398等)均无此效果。

进一步机制研究表明:
1.OPB的作用 largely independent of COX-1/2:即使通过siRNA敲低COX-1/2表达,OPB的抑制效果依然存在。
2.OPB作用于caspase-11上游或直接靶向caspase-11:OPB显著减少了caspase-11的p26切割产物和GSDMD N端片段的生成。
3.OPB同样抑制经典NLRP3炎症小体:在尼日利亚菌素刺激的NLRP3炎症小体模型中,OPB也表现出抑制效果。
4.动物实验大放异彩:在LPS诱导的“二次打击”败血症模型中,OPB治疗组存活率从约40%提升至约90%;同时显著改善体温、减轻肺部炎症、降低血清IL-1β水平,且未观察到明显毒性。

3、Countstar Spica:让细胞焦亡“无处遁形” 
这项研究中一个关键的实验环节是”实时监测细胞焦亡的动态过程”。论文方法部分明确指出:
“For real-time PI staining assays, dynamic monitoring was performed using the Countstar Spica M1 high-throughput real-time intelligent live cell imaging analyzer. Following LPS electroporation, iBMDMs were stained with propidium iodide (PI) to assess plasma membrane integrity. Images were automatically acquired every 10 minutes and continuously monitored for 8 hours.”

OPB 对非经典炎症小体激活的持久抑制作用: 在胞内 LPS 诱导的野生型(WT)和 GSDMD 敲除(GSDMD-KO)iBMDMs 中,经 DMSO 或 OPB(60 μM)处理 480 分钟期间,以相对 PI 阳性率指示的细胞焦亡时间进程。数据代表 3 次独立实验的均值 ± 标准差(SD)。采用单因素方差分析(one-way ANOVA)进行统计学分析。

上图结果显示,时间进程的分析解释显示,OPB 的抑制效应在野生型细胞中至少持续 8 小时;而在对 LPS 电穿孔诱导的焦亡具有天然抗性的 Gasdermin-D(GSDMD)缺陷型巨噬细胞中,未观察到额外的保护作用,从而验证了 OPB 作用的特异性。

Countstar Spica M1在这个实验中扮演了什么角色?
传统检测细胞死亡(如LDH释放、ATP depletion)只能给出终点法结论,而Spica M1实现了:
  • 每10分钟自动采集一次图像,连续监测8小时,生成完整的细胞死亡动力学曲线
  • PI染色实时标记膜完整性丧失,精准捕捉焦亡发生的精确时间点
  • 全程置于培养箱内,无需反复取出细胞,避免环境扰动对实验结果的干扰
  • 这正是活细胞实时成像的魅力所在——它为细胞死亡过程制作了一部“纪录片”。

4、Countstar Spica M1活细胞成像分析仪
作为一款AI驱动的活细胞成像分析仪,Countstar Spica M1正在重新定义活细胞成像分析!


核心优势
  • 原位实时监测:可置于二氧化碳培养箱内连续工作数天、数周甚至数月,真正实现生理条件下的活细胞动态追踪。
  • 高精度光学系统:整合三色荧光通道(明场+GFP/RFP/DAPI),配备微米级精度的XYZ轴控制平台和快速Z轴层扫描成像技术。
  • AI智能分析:通过预训练模型可对常规检测获得即时分析结果,亦可切换至自主训练AI。覆盖汇合度分析、划痕实验、细胞毒性、细胞杀伤、类器官分析等多种应用场景。
  • 全程无人值守:自动生成生长曲线和动态图表,让研究者从繁琐的重复操作中解放出来。

典型应用场景


5、写在最后:从一篇论文到一个生态
上海中医药大学团队利用Countstar Spica M1,成功将细胞焦亡这一快速、剧烈的死亡过程转化为可视化的动力学数据,为理解OPB的作用机制提供了关键证据。这不仅是**仪器赋能科研**的典型案例,更印证了活细胞实时成像技术在炎症、免疫、药物筛选等领域的巨大价值。

无论是研究细胞焦亡的“生死一瞬间”,还是追踪类器官的“成长日记”,或是观察免疫细胞的“猎杀时刻”——Countstar Spica M1都能让你的细胞实验从“拍照片”升级为“拍电影”。

Countstar Spica M1让每一刻的细胞事件,都变成高清“直播”。

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