冠狀病毒因?yàn)榘ど厦懿贾愃迫彰岬募欢妹?,屬于冠狀病毒科,正冠狀病毒亞科的冠狀病毒屬,。根?jù)血清學(xué)和基因組學(xué)特點(diǎn),,該屬名代表了α、β,、γ和δ四個(gè)屬,。目前已知感染人的冠狀病毒包括7種,即α屬的普通冠狀病毒HCoV229E和HCoVOC43,,β屬的HCoVNL63,、HCoVHKU1、嚴(yán)重急性呼吸綜合征(SARS)-CoV和中東呼吸綜合征(MERS)-CoV,,以及此次導(dǎo)致武漢不明原因肺炎的冠狀病毒(2019-nCoV),。其中,HCoVHKU1,、SARS-CoV,、MERS-CoV和2019-nCoV可以導(dǎo)致人類肺炎,其他是成人普通感冒的病原,,兒童較敏感,,可致上呼吸道感染,。
早在2008年的《Cell》中,一組來自日本科學(xué)家發(fā)表了一篇題為《Visualizing spatiotemporal dynamics of multicellular cell-cycle progression》的文章,,文中表示:他們得到了兩種新型熒光蛋白,,其中一種能使得G1期細(xì)胞核呈現(xiàn)紅色,而另一種使得S/G2/M期細(xì)胞核呈現(xiàn)出綠色,,研究人員將這些蛋白稱為熒光泛素化細(xì)胞周期標(biāo)志物(Fucci),。
利用這一發(fā)現(xiàn),來自德國(guó)吉森大學(xué)藥理學(xué)的Poppe與他的合作者們研究了冠狀病毒對(duì)細(xì)胞NF-κB通路和染色質(zhì)分布的影響,。
研究人員首先用HCoV-229E感染A549肺癌細(xì)胞模型,,然后通過激光顯微切割(LMD6000)結(jié)合免疫熒光用于分解(i)被HCoV-229E感染的細(xì)胞,(ii)與感染細(xì)胞緊鄰的細(xì)胞,,(iii)距離感染細(xì)胞至少150μm的細(xì)胞(“遠(yuǎn)端細(xì)胞”)和(iv)單獨(dú)的未感染的細(xì)胞。
他們分離了表達(dá)冠狀病毒N蛋白的細(xì)胞,,并提取了整個(gè)RNA,。
Laser microdissection實(shí)驗(yàn)過程:
l 細(xì)胞接種在加入2μm 青霉素(PEN)的30mm的圓形培養(yǎng)皿中。
l 免疫染色和LMD按照預(yù)定方案*進(jìn)行,,并進(jìn)行如下修改,。
l 處理結(jié)束時(shí),細(xì)胞用Hank's平衡鹽溶液(HBSS)洗滌2次,,每次5分鐘,,并用2ml乙醇固定5分鐘。
l 在HBSS中洗滌30秒,,然后用2ml HBSS /0.1% Saponin加10%驢血清封閉,,孵育3分鐘。
l 稀釋1:50的N蛋白抗體或1:400的P(S2)-pol II,,在含0.1%皂素的400μm Hank’s BSS中37℃孵育,。
l 用Hank’s BSS/0.1%皂素洗滌30秒。
l 用y3抗體(1:50)和Dylight488二抗(1:400),,室溫400μl HBSS/0.1% Saponin,。
l 在2 ml HBSS中洗滌3次,每次30秒,,然后在2ml DEPC水中洗滌30次,,然后在40℃干燥30分鐘。
l 使用Leica LMD6000系統(tǒng)將未感染的細(xì)胞和感染的細(xì)胞切除并收集在微量離心管中,,用熒光顯微鏡檢測(cè),。
Leica激光顯微切割系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)
l 從病理樣本、細(xì)胞樣本或涂片中,,采用激光切割,、分離收集特定染色體,,細(xì)胞,組織,,從而進(jìn)行準(zhǔn)確細(xì)胞的下游基因組,、轉(zhuǎn)錄組、蛋白組,、或代謝組水平的分析及驗(yàn)證,。
l 可應(yīng)用于特定的單個(gè)染色體、細(xì)胞,、整個(gè)組織區(qū)域,,甚至骨骼、牙齒,、大腦,、植物等的切割分離。專重力非接觸收集模式(磚利號(hào):DE 10057292, EP 1207392, JP 3641454)準(zhǔn),、無污染,。可配備自動(dòng)高通量切割及收集模式,。操作過程中無需移動(dòng)樣品,,而是通過磚利的激光光束任意掃描切割(磚利號(hào):EP 1276586、US 7035004,、JP 3996773),,靈活又準(zhǔn)。重力收集模式又很好地避免了樣品污染,。
l 采用*的激光設(shè)計(jì)和易用的動(dòng)態(tài)軟件,,高達(dá)5000 Hz脈沖的349nm,干凈,、高效的切割目標(biāo)物邊緣,,而目標(biāo)物體無需接觸激光,不受影響,。
l 采用普通的0.2或0.5ml離心管即可收集,,耗材成本低。
接著,,研究人員通過利用RT-qPCR和微陣列分析發(fā)現(xiàn),,與感染細(xì)胞緊鄰的細(xì)胞在單細(xì)胞水平上表征與存在于相同或不同培養(yǎng)物中的相鄰的未感染細(xì)胞相反,感染后的基因表達(dá)發(fā)生了變化,。并通過HCoV-229E病毒N蛋白的免疫熒光(DMIRE2,,DMi8)分析來監(jiān)測(cè)HCoV-229E感染并在A549細(xì)胞中擴(kuò)散。
病毒學(xué)中熒光顯微鏡可以更好地滿足研究人員的需求。然而,,在對(duì)動(dòng)物組織進(jìn)行研究時(shí),,仍有機(jī)會(huì)進(jìn)行明場(chǎng)顯微鏡檢查,比如檢查病毒感染后組織的形態(tài)變化等,。
此外,,在細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)室中使用明視野顯微鏡檢查已經(jīng)感染或?qū)?huì)感染的細(xì)胞(DM IL,DMi1,,PAULA)的健康狀況和生長(zhǎng)狀態(tài),。
Leica顯微鏡在病毒學(xué)中的應(yīng)用遠(yuǎn)不止這些,而這些看似基礎(chǔ)的研究工作恰恰起到了直接作用,。另外還有其他用于病毒可視化的技術(shù),,例如電子顯微鏡(EM)可以分解病毒顆粒、單分子檢測(cè)(TCS SP8 SMD),、熒光壽命成像(FLIM) (STELLARIS 8 FALCON)以及多光子顯微鏡(SP8 DIVE)是適用于病毒學(xué)的其他方法
參考文獻(xiàn):
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