Визуализация работы костных клеток-резорбентов в реальном времени

Исследователи из Университета Осаки разработали метод визуализации участков, где клетки-остеокласты в живых мышах находятся в процессе резорбции (разрушения) кости. Эта визуализация в реальном времени позволила измерить интенсивность резорбции костной ткани.

Остеокласты — это клетки, разрушающие кость. Их избыточная активность может приводить к остеопорозу и ревматоидному артриту. Ранее локализацию остеокластов можно было отслеживать с помощью флуоресцентных белков, но этот метод не позволял оценить их активность.

Группа учёных под руководством профессоров Кадзуи Кикути и Масару Исии создала флуоресцентные зонды, которые визуализируют именно те участки, где идёт процесс резорбции кости, а также разработала специальное устройство для визуализации. Это позволило успешно провести оценку функции остеокластов in vivo.

Ключевые достижения метода:

• Использованы малые молекулярные зонды (SMPs), которые селективно доставляются к целевым клеткам.
• Зонды оснащены «функцией переключения», которая активируется только в областях резорбции кости, что позволяет визуализировать именно активность остеокластов.
• В сочетании с флуоресцентными белками, маркирующими клетки, метод позволяет в реальном времени отслеживать изменения в локализации и активности клеток, а также измерять интенсивность резорбции кости.

Это исследование, опубликованное в Nature Chemical Biology 7 июня 2016 года, устанавливает простой и быстрый метод in vivo визуализации активных остеокластов. Он может способствовать ранней диагностике заболеваний и скринингу новых терапевтических препаратов. Работа является примером успешного междисциплинарного исследования, объединившего молекулярный дизайн, синтетическую органическую химию и иммунологические технологии.