體內的免疫細胞不斷響應來自癌細胞,其他免疫細胞和微生物的信息。這些信息產生了特定的分子表達模型,這些模型對於癌症,自身免疫性疾病,感染和炎症以及治療干預措施很重要。由於細胞中相應的分子的微量,模型對於科學家來說是具有挑戰性的。現在,研究人員在檢測血液中的血細胞中這些分子模式方面邁出了重要的一步,從而檢測了健康和疾病的新指標。

Case Western Reserve University和Cleveland診所基金會由David Kaplan教授領導的研究人員Cellpint Biotechnology LLC。他們的工作已由移動和分子醫學同事在修訂的雜誌上發表。

卡普蘭教授解釋說,他們的方法依賴於流式細胞儀的更先進的版本,該技術通過通過激光束來檢測內部分子來測量單個細胞內部發生的事情。與傳統方法不同,該新版本具有更好的解決方案,這意味著它可以檢測出很少數量的分子並分析它們的相關方式。卡普蘭教授指出:“我們的放大技術表現出了極好的敏感性,並且隨著我們最新的有限維細胞儀的發展,我們已經達到了很高的確切水平。”有限維度的細胞儀是一種在一次測量更少特徵以獲得更清晰,更可靠的結果的簡便方法。

卡普蘭教授的團隊首先表明,該方法通過檢查一條稱為乾擾素基因刺激器的知名免疫系統路線,該路線導致第一條防止感染的身體保護線。他們使用來自健康志願者的樣本,確認他們的系統可以以可持續和可預測的方式測量分子變化。這表明他們的方法既可以捕獲更廣泛的外觀,又可以捕獲信號如何在單元內移動的最詳細細節。

後來,當在用已知藥物治療以影響細胞死亡的血液樣本中測試相同的方法時,出現了意外的模式。一些信號分子維持了它們的關係,另一些是分離的,並且形成了全新的聯繫。一個示例包括一組與程序性細胞死亡相關的分子,即安全去除舊細胞或受損細胞的自然過程。一些細胞分子在治療前是密切相關的,但是引入藥物後的配位損壞。這些發現表明,藥物可以以敏感技術較低的技術可能缺少的方式恢復細胞的內部工作。

同樣令人驚訝的是,當患有漿細胞疾病的患者(例如多發性骨髓瘤,漿細胞和澱粉樣變性癌)應用於血液樣本時,這種蛋白質在組織中異常構建的疾病,該方法檢測到了各種細胞類型的獨特信號傳導模式。單核細胞是對抗感染和輔助細胞的免疫細胞(引導免疫反應),表現出獨特的分子相互作用群,某些分子牢固地粘結在一種類型的情況下,但不與另一種類型。團隊認為,這些變化對於了解這些疾病的發展和進步至關重要。

卡普蘭教授強調了他們工作的更廣泛的含義:“我們基於信號擴增技術和有限維度的細胞儀描述了一種簡化的技術,該技術允許對單核血細胞中的信號網絡進行分析。”病理生理學是指由疾病引起的身體功能的變化,而發病機理則意味著疾病的起源和發育。

這項調查的Kaplan教授的發現不僅表明細胞信號可以清晰地呈現,而且還暗示這些分子圖可以指導醫生和科學家提供更好的理解方式,甚至預測疾病的行為。通過顯示血細胞中的分子在疾病和健康中的相互作用不同,該方法可以激發新的診斷,預後和治療指南。診斷是識別疾病的過程,預後是該疾病的病程或可能的結果,而治療是醫生如何處理該疾病。

儘管細胞信號停留在許多疾病的中心,但該檢測的可能用途很廣。結果可以幫助診所實時監測該疾病,測量患者對治療的反應方式,並檢測到對癌症和免疫系統疾病很重要的隱藏途徑。 Kaplan教授和對團隊的研究表明,通過聽血細胞中的平靜對話,科學將更加接近將這些微妙的信號轉變為重要的臨床知識。

日記

Kaplan D.,Lazarus HM,Valent J.,Anwer F.,Mazzoni S.,Samaras C.,Williams L.,Nakashima M.,Hanna M.,Raza S.,Christian E.,Khouri E.,Khouri J.“來自BAR的臨床樣本的單核血液血細胞信號網絡分析。”移動和分子醫學報紙,2025年;第29卷。 DOI: https://dii.org/10.1111/jcmm.70550

作者周圍

卡普蘭教授 獲得了Agoikagos大學的醫學博士學位和博士學位。他曾在聖路易斯(Barnes)和聖路易斯(Saint Louis)的猶太醫院(Barnes)和猶太醫院(Jewish Hospitals)擔任居民,並在華盛頓大學的博士學位後繼續作為博士學位的研究工作。 Kaplan博士加入了Case Western Reserve University醫學院,在那裡他創立了一個生物醫學研究實驗室。他還曾在克利夫蘭大學醫院擔任免疫學和病毒學診斷實驗室主任。它在其研究中實現了第一項,包括對流感病毒特異性細胞的首次克隆,這是第一個可持續基因轉移到人T淋巴細胞中的可持續基因,DNA首次使用DNA關閉了人類細胞中特定蛋白質的表達,以及對活性細胞活性細胞的首次描述。

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