介紹

HoloMonitor是一款適用于細胞培養(yǎng)箱的無侵入實時活細胞成像系統(tǒng)，采用數(shù)字全息影像技術(shù)（digital holographic cytometry)，實現(xiàn)真正的無標記，無傷害全自動活細胞成像。該儀器可以長期穩(wěn)定的在細胞培養(yǎng)箱或者低氧/缺氧小室運行并實時監(jiān)視細胞的生長及變化，還原最真實的細胞成長狀態(tài)，在無任何人為干預(yù)的情況下獲得最可靠的生物學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù)。

HoloMonitor活細胞成像系統(tǒng)使用數(shù)字全息成像技術(shù)，以激光為相干光源，利用干涉原理記錄物體波前信息的全息圖，通過數(shù)值重建來獲得被測樣品的相位和振幅信息完成三維數(shù)字重建。真正做到無標記無侵入的同時完成視野內(nèi)所有細胞的3D成像，無需掃描，無光漂白，即可實現(xiàn)單個細胞和種群的3D成像以及提供完整的細胞形態(tài)學(xué)參數(shù)定量 ，可廣泛應(yīng)用于細胞增殖，分化，遷移，凋亡，毒理等方面研究。

這篇我們總結(jié)了HoloMonitor M4 應(yīng)用于免疫研究方面的文獻。

1. Downregulation of Vascular?Hemeoxygenase-1 Leads to Vasculopathy in Systemic Sclerosis.

期刊：Frontiers in Physiology, 2022.

作者：Ross, Rebecca L et al.

研究者發(fā)現(xiàn)，根據(jù)需要適當(dāng)調(diào)節(jié)機體的免疫反應(yīng)是一種有效的治療方法，比如阻止病原菌的感染、抑制自身免疫和炎癥反應(yīng)等。目前可用的免疫調(diào)節(jié)治療方式主要是用于抗感染，研究者們主要利用天然的免疫調(diào)節(jié)劑來糾正后天性或者先天性的免疫缺陷，從而定向增強人類機體的免疫效用，在本文中，作者研究了抗氧化酶Hemeoxygenase-1 (HO-1)?的生理作用及其在系統(tǒng)性硬化癥?(SSc)?心血管并發(fā)癥中的相關(guān)性。

作者以每孔100，000細胞/孔的密度將人臍靜脈內(nèi)皮細胞（HUVEC）細胞接種到6孔板中，之后對細胞進行濃度為25ng/ml VEGF，?10uMCoPPIX（HO-1激活劑）和1uMZnPPIX（HO-1的抑制劑）的藥處理。之后每孔隨機選擇三個位點，使用HoloMonitor M4進行每隔5分鐘為期48小時的監(jiān)測，來測量HO-1的激活劑和選擇性抑制劑對人臍靜脈內(nèi)皮細胞的形態(tài)，增殖和運動功能的作用。

結(jié)果表明，激活HO-1的活性不會影響其細胞的運動，增值或形態(tài)特征，但抑制HO-1的活性顯著降低了培養(yǎng)的內(nèi)皮細胞的細胞增殖和細胞遷移能力（如圖）。結(jié)果表明HO-1/CO?信號的下調(diào)系統(tǒng)性硬化癥與系統(tǒng)性硬化癥早期發(fā)生的病理生理過程，如鈣穩(wěn)態(tài)失調(diào)、血管生成受損和心律失常之間存在明顯聯(lián)系。

2. Mast cell tryptase enhances wound healing by promoting migration in human bronchial epithelial cells.

期刊：Cell Adh Migr, 2021,15(1):202-214

作者：Mogren et al.

上皮損傷和上皮內(nèi)肥大細胞（MC）增加是哮喘的特征。S. Mogren及其同事旨在確定MC介質(zhì)類胰蛋白酶和蛋白酶激活受體2（PAR2）在上皮傷口愈合中的作用。研究表明，肥大細胞類胰蛋白酶通過促進人支氣管上皮細胞遷移促進傷口愈合。S. Mogren及其同事采用HoloMonitor M4研究類胰蛋白酶和PAR2刺激或抑制劑治療前后的細胞遷移、傷口愈合間隙閉合率和細胞形態(tài)學(xué).

3. Immunomodulatory Nanoparticles as Adjuvants and Allergen-delivery System to Human Dendritic Cells: Implications for Specific Immunotherapy.

期刊：Vaccine

作者：S. Broos et al.

具有免疫調(diào)節(jié)特性的新型佐劑和抗原遞送系統(tǒng)將過敏性Th2反應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)門h1或調(diào)節(jié)性T細胞反應(yīng)，是過敏原特異性免疫治療所需的。本研究表明，200 nm大小的可生物降解聚（γ-谷氨酸）（γ-PGA）納米粒子（NP）是人類單核細胞衍生樹突狀細胞（MoDCs）的活化劑。γ-PGA NP被未成熟的MoDCs有效內(nèi)化，強烈刺激趨化因子和炎性細胞因子的產(chǎn)生，以及協(xié)同刺激分子和免疫調(diào)節(jié)介質(zhì)的上調(diào)（涉及低效T細胞啟動）。這項研究表明，γ-PGA NP有望作為復(fù)雜的佐劑和過敏原傳遞系統(tǒng)用于過敏原特異性免疫治療。本研究使用HoloMonitor M2研究細胞形態(tài).

4. Essential Oils from Zingiber striolatum Diels Attenuate Inflammatory Response and Oxidative Stress through Regulation of MAPK and NF-Kb signaling Pathways.

期刊：Antioxidants (2021)

作者：Zebin Huang et al.

生姜（Z. striolatum）以其藥用價值和營養(yǎng)價值而聞名。本研究對中國七個地區(qū)的生姜進行了提取和分析來研究生姜精油(EOZS)的抗炎機制。作者從EOZS提取到116?種化合物，其中樣品2、4?和?5?顯示出最佳的DPPH?自由基清除和一氧化氮抑制能力。作者以5 00000細胞/毫升的密度在六孔板中接種了小鼠巨噬細胞RAW264.7，隔夜培養(yǎng)之后以40ug/ml的濃度用樣品2，4，5處理2小時，繼而用1ug/ml的LPS繼續(xù)處理12小時。處理完成之后作者每孔隨機選擇三個位點用HoloMonitor M4對細胞的形態(tài)進行延遲成像。實驗結(jié)果表明樣品2，4，5顯著降低了?ROS和促炎細胞因子的生成，并且抑制了小鼠巨噬細胞形態(tài)變化、遷移和吞噬能力的產(chǎn)生。在TPA誘導(dǎo)的小鼠中，EOZS通過阻斷激活MAPK和NF-κB信號通路來降低耳朵腫脹程度和局部免疫細胞的浸潤。該研究揭示了EOZS在調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)中的抗氧化能力和潛在的分子機制，并提出了EOZS作為天然抗氧化劑和抗炎劑在制藥和功能性食品行業(yè)中的應(yīng)用。

5. Berberine Maintains the Neutrophil N1 Phenotype to Reverse Cancer Cell Resistance to Doxorubicin

期刊：Frontiers in Pharmacology (2020)

作者: S. Zhang et al.

化療是癌癥患者的主要治療方法之一。然而一些患者會對化療藥物產(chǎn)生耐藥性從而影響治療效果。其中一種假設(shè)是化療耐藥和免疫反應(yīng)相互關(guān)聯(lián)，但它們之間的關(guān)系仍不清楚。在這項研究中，作者探討了中性粒細胞對化療耐藥性和小檗堿（Berberine）調(diào)節(jié)的癌細胞對多柔比星?(doxorubicin?，DOX)?敏感性的作用。研究表明單獨的多柔比星可誘導(dǎo)?HL-60?細胞分化為?N2?型中性粒細胞并誘導(dǎo)化療耐藥。當(dāng)?DOX?與小檗堿聯(lián)合給藥時，HL-60?細胞分化為?N2?型中性粒細胞并刺激?HL-60?細胞的免疫清除。在本研究中，作者使用?HoloMonitor M4?通過測量形態(tài)和運動的不同表型特征來評估HL-60?細胞分化為?N1?和?N2?型中性粒細胞。

6. Unravelling the role of trophoblastic-derived extracellular vesicles in regulatory T cell differentiation.

雜志: International Journal of Molecular Sciences, 2019

作者：AF Kovacs?et al

AF Kovacs?等人研究了滋養(yǎng)層衍生的細胞外囊泡對調(diào)節(jié)性?T?細胞的從頭分化。作者表明，HSPE1是?Treg?亞型表征的有用標志物，并且在?Treg?細胞體外擴增中具有重要作用。作者將5000個Treg細胞接種在μ-Slide 8孔獨立載玻片上培養(yǎng)30分鐘后用HoloMonitor M4以間隔一分鐘連續(xù)拍攝3個小時來測量Treg細胞的運動和遷移能力。結(jié)果表明HSPE1可以促進Treg細胞的體外擴增。

7. TRPM2 Modulates Neutrophil Attraction to Murine Tumor cells by Regulating CXCL2 Expression.

雜志：Cancer Immunology, Immunotherapy, 2018.

作者：M. Gershkovitz et al.

體內(nèi)腫瘤微環(huán)境不僅有腫瘤細胞，還包括多種免疫細胞，而最近的研究表明免疫細胞在腫瘤生長和轉(zhuǎn)移中發(fā)揮著重要的作用，其中中性粒細胞被證明同時具有促腫瘤和抗腫瘤特性。為了發(fā)揮其抗腫瘤作用，中性粒細胞需要向腫瘤細胞遷移并與腫瘤細胞形成物理接觸。在這項研究中，研究人員探索了嗜中性粒細胞在與鼠腫瘤細胞共培養(yǎng)中對腫瘤細胞的化學(xué)吸引作用（chemoattraction）。作者將TRPM2wt，TRPM2kd?和TRPM2kd-CXCL2?過度表達的4T1癌細胞與中性粒細胞NDN共同培養(yǎng)并用HoloMonitor M4活細胞成像系統(tǒng)的細胞運動和遷移應(yīng)用進行分析，結(jié)果表明TRPM2具有調(diào)節(jié)中性粒細胞化學(xué)引誘物表達的作用，而CXCL2的表達則控制TRPM2的功能從而調(diào)節(jié)癌細胞對中性粒細胞的趨化效應(yīng)。

8. Cathelicidins Positively Regulate Pancreatic B-cell Functions.

期刊：The FASEB Journal, 2016

作者：J. Sun et al.

研究證明Cathelicidins具有調(diào)節(jié)各種免疫或非免疫宿主細胞反應(yīng)的作用。這篇文章作者旨在研究cathelicidins是如何由β細胞表達并調(diào)節(jié)β細胞功能的。作者通過對比不同濃度的Cathelicidins對INS-1832/13細胞活性的影響。結(jié)果表明Cathelicidins對β細胞的功能有正向調(diào)節(jié)的作用，因此Cathelicidins有可能用于干預(yù)β細胞功能障礙相關(guān)的疾病。

作者用HoloMonitor M4來持續(xù)監(jiān)測INS-1832/13細胞增殖期間的細胞密度。

9. Macrophage Polarization and the Effect of Microrna-155 Administered in Water-in-oil-in-water Multiple Emulsion Formulations.

期刊：Journal of Clinical & Cellular Immunology, 2015.

作者：A. Oka et al.

腫瘤相關(guān)巨噬細胞從主要的?M2?表型重新極化為M1?表型是一種有效的方法達到抗腫瘤免疫和治療反應(yīng)。HoloMonitor用于評估將M2?極化巨噬細胞重編程為巨噬細胞-腫瘤共培養(yǎng)系統(tǒng)中的?M1?極化狀態(tài)。

使用?Holomonitor M4?對共培養(yǎng)細胞進行實時監(jiān)測顯示巨噬細胞的運動性和形態(tài)存在差異，mir-155 ME?處理的細胞顯示出兩種表型之間更大的細胞相互作用。在這項研究中，作者發(fā)現(xiàn)?miRNA 155有效地使巨噬細胞重新極化為M1狀態(tài)，為根除腫瘤提供了潛在的新方法。

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