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【文献分享】SA3800助力探究血清素调节肠道炎症的作用机制

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2025-04-14
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内容摘要

    本月初,来自布尔诺圣安妮大学医院国际临床研究中心的研究团队在《Nature》子刊《Experimental & Molecular Medicine》期刊上发表论文 “Serotonin attenuates tumor necrosis factor-induced intestinal inflammation by interacting with human mucosal tissue” 。研究利用人类诱导多能干细胞(hiPS)构建的3D肠道类器官模型,首次揭示了血清素(5-HT)通过调控肠道黏膜组织与免疫细胞互作,显著抑制肿瘤坏死因子(TNF)诱导的肠道炎症。研究采用索尼SA3800光谱流式细胞仪精准解析免疫细胞迁移与表型变化,为炎症性肠病(IBD)治疗提供了新靶点,在肠道生理病理研究领域具有重要意义。


主要内容

核心发现:血清素如何“安抚”肠道炎症?

1.构建肠道类器官模型

    研究团队成功利用hiPS细胞分化出高度模拟人类肠道结构的3D类器官(IOs),包含肠上皮细胞、潘氏细胞、肠内分泌细胞等多种功能细胞,并验证了其无免疫细胞的特性,为研究黏膜-免疫互作提供了理想平台。

2. TNF诱导炎症的关键机制

    研究显示TNF刺激显著上调肠道类器官中趋化因子(如CCL2、CXCL8等)及Toll样受体(TLR2/3/4/6)表达,激活NF-κB信号通路,驱动白细胞趋化与炎症级联反应。

3. 血清素的抗炎作用 

    抑制TLR信号:血清素通过下调TLR2/3/4/6表达,削弱肠道黏膜对炎症信号的响应。

    调控单核细胞迁移:在TNF诱导的炎症环境中,血清素重塑肠道组织微环境,减少经典单核细胞(CD14+CD16−)的趋化,同时促进中间型(CD14+CD16+)和非经典单核细胞(CD14−CD16+)向组织迁移,并降低其激活标志物(CD36、CD86、HLA-DR)表达,从而抑制过度炎症反应。

    修复上皮屏障:血清素通过增强紧密连接相关基因表达,促进肠道屏障功能恢复。


索尼流式核心贡献

    在本研究中,索尼SA3800光谱流式细胞仪作为关键技术工具,贯穿实验设计的多项关键环节:

1. 肠道类器官分析鉴定

图1. 肠道类器官鉴定

    通过特异性表面标记物(CD90和EpCam)分析,区分了上皮细胞(CD90⁻EpCam⁺)和间充质细胞(CD90⁺EpCam⁻)(图1左),同时排除了免疫细胞(CD45⁺)的污染(图1右),为实验类器官的细胞组成及纯度提供了精准的定量依据。


2. 精准免疫细胞分型与表型分析


图2 单核细胞分型

    单核细胞亚群鉴定:通过CD14、CD16等标记物,SA3800高效区分经典、中间型及非经典单核细胞,揭示血清素对单核细胞亚群迁移的差异化调控。


图3. 单核细胞活化检测

    细胞活化状态检测:SA3800精准量化CD36、CD86、HLA-DR等表面分子表达,证实血清素可降低迁移单核细胞的免疫激活水平。


3. 趋化迁移实验的高通量分析

    在Transwell迁移实验中,SA3800快速分析外周血单个核细胞(PBMC)的迁移效率,明确血清素对T细胞、B细胞无显著影响,但特异性抑制经典单核细胞趋化。


4. 高灵敏度的多色检测能力

    SA3800支持多参数同步检测(如CD45+细胞与上皮标记物E-cadherin共定位),结合DAPI活死细胞染色,确保数据的高信噪比与可靠性,为类器官-免疫细胞共培养模型提供关键验证。


总结

    在本研究中,流式技术发挥了重要作用,研究中涉及的流式检测皆采用SONY全光谱流式分析仪SA3800来完成。SA3800采用专利领先的全光谱检测和分析技术,可以检测真实且完整的全光谱荧光信号,应用光谱解析方法拆分荧光信号,无需调节补偿;且具备参照光谱库,可随时反复调用参照光谱,无需反复制备单染管。

    本研究不仅揭示了血清素-TNF轴在肠道炎症中的新机制,更凸显了人源类器官模型结合先进流式技术的强大潜力。索尼SA3800的精准分析能力,为免疫微环境解析、药物靶点筛选及个性化医疗提供了技术保障。未来,针对血清素信号通路的新型IBD疗法(如5-HT受体激动剂)有望进入临床验证阶段,而索尼在生命科学领域的持续创新,将继续推动精准医学的发展。  

参考文献:

Bosáková, Veronika et al. “Serotonin attenuates tumor necrosis factor-induced intestinal inflammation by interacting with human mucosal tissue.” Experimental & molecular medicine, 10.1038/s12276-025-01397-1. 3 Feb. 2025, doi:10.1038/s12276-025-01397-1

     

      “用创意和科技的力量感动世界”,是索尼持之以恒的创业宗旨。在未来的研究活动中,索尼将持续推出前沿创新技术,提供领先的流式产品,助力前沿科学发现。




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