实时可视化动物体内骨再吸收细胞的功能

大阪大学的研究人员已经发现了一种可视化骨吸收细胞(破骨细胞)在活体小鼠骨骼中吸收骨骼的部位的方法。这种破骨细胞定位和活动变化的实时可视化使得骨吸收强度的成功测量成为可能。由于这使得能够简单快速地获得有关破骨细胞活性的信息，这一发现将有助于受影响区域的早期诊断和新治疗药物的开发。

破骨细胞是骨再吸收细胞，如果骨吸收过量，可能会导致骨质疏松症和类风湿性关节炎。到目前为止，可以通过使用荧光蛋白收集关于破骨细胞定位的信息，但是该方法不允许检查破骨细胞活性。大阪大学免疫学前沿研究中心(IFReC)的一组研究人员，由工程研究生院教授Kazuya Kikuchi和大阪大学医学研究院教授Masaru Ishii领导，制作了可视化的荧光探针。那些破骨细胞正在吸收骨骼并开发自己的成像设备的地方。因此，他们对破骨细胞功能进行了成功的体内评估。

研究小组开发了一种机制，通过该机制将小分子探针(SMP)选择性地递送到靶细胞的位置。直到那时，将SMP应用于体内成像特别具有挑战性，因为向靶组织的递送证明是困难的。研究人员设法优化分子传递，以便只需将分子探针注射到小鼠体内进行成像。SMP配备了开关功能，仅在骨骼被吸收的区域触发。这使得破骨细胞活性的选择性可视化成为可能。结合标记靶细胞的荧光蛋白，研究人员成功地实时可视化细胞定位和活动的变化以及测量骨吸收强度。

该研究将在体内成像领域产生巨大影响，因为它建立了一种体内成像方法，该方法允许在检测骨再吸收过程中的破骨细胞时进行简单快速的测量。这也有利于早期诊断和新治疗药物的筛选。该研究具有更广泛的社会和学术相关性，因为它是作为跨学科研究进行的，涵盖了基于物理化学原理的分子设计，通过合成有机化学创建功能性荧光探针，以及使用免疫学知识和技术澄清活体机制等领域。。因此，它作为研究的一个例子，从导致应用于医学研究的基础研究开始取得积极成果。

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