研究人員得到了動物機體對細菌感染進行應答的3D圖像，為系統(tǒng)性研究機體免疫應答提供了新工具，并能由此識別免疫應答中涉及的蛋白質，這一技術將幫助人們發(fā)現(xiàn)傳染病的新生物標志，有助于研發(fā)新的治療藥物。

Vanderbilt大學的跨學科研究團隊將核磁共振成像MRI與質譜成像相結合，成功得到了小鼠感染細菌引發(fā)炎癥應答的3D圖像。這一新技術發(fā)表在Cell Host & Microbe雜志上，為發(fā)現(xiàn)參與炎癥應答的新蛋白提供了寶貴工具。

文章的資深作者Eric Skaar博士強調，是Vanderbilt大學獨一無二的資源優(yōu)勢使感染過程的3D成像得以實現(xiàn)。 “這一研究難以在其他大學實現(xiàn)，因為絕大多數(shù)學校并不具有這樣的資源，”Skaar說。這些資源包括Vanderbilt大學成像科學研究所VUIIS的動物成像技術和質譜研究中心MSRC的質譜成像技術。“正是由于我們研究傳染病的團隊能夠獲得這些有利資源，才能夠開發(fā)出如此有力的新技術?！?/SPAN>Skaar說。

整個機體的強炎癥應答是全身性細菌感染的標志。用于分析感染引發(fā)免疫應答的技術通?；趩蝹€器官系統(tǒng)而缺乏空間性信息。此外，分析單個免疫蛋白通常需要特異性靶標目標蛋白的抗體，由此限制了能進行分析的蛋白范圍。

Skaar及其團隊旨在對感染過程進行三維尺度成像，在得到整個動物體圖像的同時，識別感染部位產生的蛋白。核磁共振成像能夠提供組織損傷的詳細解剖學圖像。而質譜成像則是直接檢測蛋白、脂類以及其他代謝物的獨特方法，能夠在組織樣本中定位這些物質的分布。

研究團隊中的Ahmed Attia博士用金黃色葡萄球菌感染小鼠，隨后將被感染小鼠送去進行MRI成像和質譜成像研究。隨后研究人員開發(fā)了特殊算法，結合多種數(shù)據(jù)，對小鼠的炎癥應答進行了3D成像。

通過新技術得到的感染動物3D圖像，研究人員能夠觀察免疫系統(tǒng)的蛋白如何對感染進行應答，并確定感染組織所處的位置。這項研究為人們提供了系統(tǒng)性研究感染的新途徑，研究人員稱這一技術具有極大的潛力。

研究團隊計劃鑒定那些“在病原菌與宿主的接觸區(qū)域中起重要作用的蛋白質，這一區(qū)域正是宿主免疫系統(tǒng)與入侵細菌之間的戰(zhàn)場，”Skaar說。研究人員將進行深入分析，尋找致病菌感染過程的新生物標志，從而改善診斷方式或者使其成為治療新靶點。

免疫應答在傳染病、癌癥和自體免疫性疾病中都具有重要作用，而這一新技術能幫助所有對免疫應答成像有興趣的研究者。這一技術是非介入性的（質譜成像需要組織切片），可用于分析取自患者的組織（如腫瘤）。

研究人員指出，質譜成像技術具有極高的研究價值，這一技術不需要特異性的靶標試劑（如抗體），這就是說人們應用這一技術并不需要預先知道要找什么，有利于將分子事件與疾病癥狀聯(lián)系在一起。本研究中的新技術能夠系統(tǒng)性地研究感染所引發(fā)的炎癥，這一技術具有很大的分子病理學應用潛力。