波士頓兒童醫(yī)院的研究人員開發(fā)了一種能夠追蹤造血干細胞的彩色標(biāo)記系統(tǒng)。他們用這一工具追蹤了斑馬魚的造血干細胞，及其生成的克隆和特化血細胞（紅細胞、白細胞和血小板）。這項研究最近發(fā)表在Nature Cell Biology雜志上，可以幫助人們更好的理解血液疾病和血癌。

人類生來就帶有一定數(shù)量的造血細胞，并且依賴這些細胞度過一生。血液疾病和血癌被認(rèn)為是造血干細胞發(fā)生突變的結(jié)果。但人們并不清楚造血干細胞隨著時間推移會發(fā)生些什么。為此，研究人員培育了一種特殊的斑馬魚 ——Zebrabow。

這種斑馬魚基因組中散布著紅、藍、綠熒光蛋白的編碼基因。研究人員通過激活特定的酶搭配這三種熒光蛋白，理論上可生成大約八十種不同的顏色，每種顏色代表一種造血干細胞。他們用這種方式給不同造血干細胞標(biāo)記上相應(yīng)的顏色，然后在發(fā)育過程中對這些細胞進行跟蹤。

此前人們已經(jīng)開發(fā)了以基因“條碼”為基礎(chǔ)的追蹤系統(tǒng)。但讀取基因條碼需要破壞細胞，無法分析血液循環(huán)中的活細胞。這項研究展示的追蹤系統(tǒng)以顏色為基礎(chǔ)，不需要破壞細胞就能進行分析。

研究人員的斑馬魚數(shù)據(jù)顯示，造血干細胞在所有血細胞前體中大約占20%。跟蹤分析這些造血干細胞可以解決重要的癌癥問題，比如特定造血干細胞如何在衰老過程中開始擴增并帶來白血病風(fēng)險，化療為何會使一些血癌細胞產(chǎn)生抵抗。研究人員開發(fā)的標(biāo)記系統(tǒng)還有助于改善骨髓移植。研究人員用輻射破壞斑馬魚的血細胞，通過自己的彩色標(biāo)記觀察血液系統(tǒng)修復(fù)。研究顯示，只有少數(shù)細胞克隆在這個過程占支配地位，說明有一些“好”細胞幫助機體再生出健康的血液系統(tǒng)。

前不久，加拿大蒙特利爾大學(xué)和麥吉爾大學(xué)的研究團隊在Nature Communications雜志上發(fā)布了一種強大的單細胞標(biāo)記技術(shù)——光漂白細胞標(biāo)記（CLaP）。CLaP能通過自動化實現(xiàn)高通量標(biāo)記，并且對細胞沒有任何損傷。這種用途廣泛的非侵入性高效標(biāo)記法，將大大推動新一代測序在單細胞基因組領(lǐng)域的應(yīng)用。

在蛋白序列中填入一個發(fā)熒光的結(jié)構(gòu)域（比如綠色熒光蛋白GFP），是成像細胞內(nèi)蛋白的主要方式。在一般熒光顯微鏡下，帶GFP結(jié)構(gòu)域的單個蛋白是很暗淡的，但添加太多GFP結(jié)構(gòu)域又會讓蛋白變得過大。Tanenbaum為此開發(fā)了SunTag技術(shù)。他在目的蛋白中加入多個拷貝（多達24個）的多肽表位，然后將這個蛋白與能識別該表位的熒光抗體共表達。

霍華德•休斯醫(yī)學(xué)研究所的科學(xué)家們開發(fā)了一個革命性的工具，可以在動物大腦中永久性標(biāo)記神經(jīng)元活動。在神經(jīng)元激發(fā)鈣離子流入時，這個工具（熒光蛋白CaMPARI）會從綠色變?yōu)榧t色。此前，研究者們需要在正確的時間用顯微鏡聚焦正確的細胞才能觀察到神經(jīng)元活動，現(xiàn)在這個永久性的熒光標(biāo)記為他們帶來了解放。CaMPARI能夠超越顯微鏡視場的限制，幫助人們分析大范圍腦組織的神經(jīng)活動。