2020年，關(guān)于抗新冠病毒COVID-19高效藥物研發(fā)的新聞一直沒有間斷。老藥和新藥，調(diào)節(jié)機(jī)體免疫的和抑制病毒復(fù)制等……各種報道不斷進(jìn)入人們的視線。那么，問題來了，有沒有一個平臺能對藥物的抗病毒效果進(jìn)行高通量的評估，加速這一篩選進(jìn)程呢？
接下來，給大家分享介紹下國際上應(yīng)用Yokogawa CQ1高內(nèi)涵篩選平臺所取得的一些進(jìn)展。
CQ1用于脂滴相關(guān)抗冠狀病毒藥物篩選
來自密歇根大學(xué)藥物再利用中心的科學(xué)團(tuán)隊，基于生物成像，利用FDA已批準(zhǔn)的藥物庫，通過SARS-CoV-2病毒感染HUH7肝癌細(xì)胞，檢測脂滴的表達(dá)，檢測病毒的核衣殼（病毒蛋白質(zhì)衣殼和衣殼中心包含的病毒核酸的合稱）表達(dá)，在Yokogawa CQ1高內(nèi)涵分析系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了抗COVID-19病毒藥物的快速篩選。同時，結(jié)合CQ1的Cell Painting表型篩選和深度自學(xué)習(xí)功能，能夠更深入理解感染的過程和感染機(jī)制，找到干擾病毒周期并保護(hù)人類細(xì)胞免受損害的藥物。
該團(tuán)隊利用此平臺已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了若干潛在的有效藥物，并準(zhǔn)備對其中的藥物開展臨床實(shí)驗(yàn)和機(jī)理研究。
SARS-CoV-2病毒對人肝細(xì)胞的侵染程度及三維定位（細(xì)胞核，藍(lán)色-Hoechst 33342染色；脂滴，綠色-HCS lipid Tox Green染色；冠狀病毒（SARS-Cov-2），紫紅色-核衣殼抗體。）
脂滴在病原微生物感染中的作用
脂滴由極性單磷脂層包裹疏水核心組成，是細(xì)胞內(nèi)諸如三酰甘油、膽固醇酯等中性脂的貯存場所，近年來研究發(fā)現(xiàn)，脂滴在病原微生物（如病毒、細(xì)菌、寄生蟲等）感染細(xì)胞過程中發(fā)揮著重要的作用，格萊斯頓病毒學(xué)和免疫學(xué)研究所(GIVI)的研究者們發(fā)現(xiàn)：丙型肝炎病毒（HCV）的感染活性需要一個與肝臟脂肪儲存相關(guān)的酶。這個發(fā)現(xiàn)可能提供一個治療丙型病毒性肝炎感染的新策略。DGAT1是一個幫助脂肪滴形成的酶。Eva Herker博士帶領(lǐng)的格萊斯頓的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)在缺乏DGAT1活性的肝細(xì)胞中HCV感染和病毒顆粒的產(chǎn)生嚴(yán)重受影響。DGAT酶產(chǎn)生儲存在脂肪滴中的脂肪，脂肪滴對于HCV復(fù)制很重要。Herker博士表示，“HCV特異地依賴一種DGAT酶，即DGAT1。當(dāng)我們用藥物抑制DGAT1時，肝臟通過其他DGAT酶仍然可以產(chǎn)生脂肪滴，但是HCV不能利用這些脂肪滴�！�
CQ1用于脂滴相關(guān)神經(jīng)元研究
TAR DNA結(jié)合蛋白43 (TDP-43)是在脊髓側(cè)索硬化癥等神經(jīng)退行性病變中會發(fā)生異常的蛋白質(zhì)聚集物，是重要病理學(xué)標(biāo)記，但其聚集的形成方式和驅(qū)動核內(nèi)TDP-43的清除尚未明確。Clevelan研究組發(fā)現(xiàn)，在不同細(xì)胞系中，定位在細(xì)胞核中的TDP-43會形成明顯的液-液相分離（LLPS）。隨著細(xì)胞的衰老，TDP-43在細(xì)胞質(zhì)中積累而形成相分離液滴，液滴會緩慢吸收importin-a和Nup62，導(dǎo)致RanGap1、Ran和Nup107發(fā)生錯誤定位，從而抑制核質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)、清除細(xì)胞核TDP-43和誘導(dǎo)細(xì)胞死亡。這些發(fā)現(xiàn)確定了一種神經(jīng)元細(xì)胞的死亡機(jī)制，可由瞬時應(yīng)激誘導(dǎo)TDP-43突變引起。
熒光標(biāo)記的TDP-43在細(xì)胞質(zhì)中形成相分離液滴，觀察其融合的動態(tài)過程。（B和C）TDP-43刪除入核序列（DLS）后，在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)的積累量增加，形成明顯的相分離液滴（綠色熒光），并且會招募正常轉(zhuǎn)入細(xì)胞核內(nèi)的TDP-43（紅色熒光）。
CQ1在脂滴相關(guān)研究中的優(yōu)勢
CQ1高內(nèi)涵分析系統(tǒng)配備了獨(dú)家的CSU-W1雙轉(zhuǎn)盤激光共聚焦掃描單元。該系統(tǒng)成像清晰，分辨率高，適合于對細(xì)胞器，如線粒體、溶酶體及脂滴等微小結(jié)構(gòu)成像，并可對這些微細(xì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多參數(shù)的統(tǒng)計分析，此外CQ1成像速度快，適用于高內(nèi)涵化合物的篩選；光利用率高，低光漂白、低光毒性，系統(tǒng)物鏡和圖像自動對焦，結(jié)合MIP（Maximum Intensity Projection），可對非同焦平面的像素成像，是細(xì)胞器等細(xì)微結(jié)構(gòu)成像分析利器。
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