近期铅鲤，匹茲堡大學Yang Liu教授團隊在病人組織染色質結構超高分辨率顯微成像方面取得了重要進展酿乾，團隊設計了可直接用于病人組織DNA結構超分辨成像的小分子探針鉴吹，運用隨機光學重建顯微鏡（STORM）實現(xiàn)了對病人組織染色質結構的簡單腿弛、可靠并且快速的高分辨率成像，對于研究染色質結構在癌變過程中的作用有著重大意義耕驰。相關成果發(fā)表在權威期刊Science Advances芬莫，徐建全博士為文章第一作者。

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研究介紹（節(jié)選）

眾所周知叶刮，在微觀尺度上蛾岳，細胞核或者染色質結構的變化是癌細胞最典型的特征之一，也是病理學家在光學顯微鏡下用來檢測癌癥或確定其表型的重要依據(jù)揣响。然而目前的研究還尚不清楚癌變過程中染色質在分子尺度上的變化情況簿睦。

由于分辨率的限制及光學衍射極限的存在，傳統(tǒng)光學顯微鏡無法觀測到分子級別上染色質的變化儿猪。近年來高速發(fā)展的超分辨熒光顯微鏡技術打破了傳統(tǒng)光學顯微鏡對分辨率的限制派暴，將分辨率提高到幾十甚至幾納米，極大擴展了研究人員在細胞和亞細胞水平上研究生物分子以及生物過程的能力相梳。

在各種超分辨率顯微技術中咏逛，隨機光學重建顯微鏡 (STORM) 工作原理相對簡單，利用熒光分子的光轉換特性奢惋，可以獲得優(yōu)越的空間分辨率预隆，因此得到了非常廣泛的應用。把這項技術應用于觀測癌變過程中細胞核的微觀結構變化啸盲，從而研究癌癥的發(fā)病機制膳灶，并提供更加準確的癌癥檢測標準，具有重要意義立由。

福爾馬林固定石蠟包埋組織（FFPE）是醫(yī)學上最常用的標本轧钓，而目前常規(guī)應用于STORM成像的熒光分子無法用于石蠟包埋組織中染色質的超分辨成像，或者無法達到很高的分辨率锐膜，這極大影響了該技術在這一領域的應用毕箍。

匹茲堡大學Liu Yang研究團隊將光轉換性質優(yōu)越的Cyanine-5分子與DNA染色劑Hoechst耦聯(lián)（Hoechst-Cy5）弛房，可實現(xiàn)對FFPE組織中DNA的快速染色，并利用Cyanine-5的光轉換性質進行高分辨率的STORM成像而柑，從而實現(xiàn)對FFPE組織細胞中染色質超微結構的可視化文捶，并成功將此技術用于病人樣本的檢測。

     通過對多組病人FFPE樣本的細胞核內DNA的STORM超分辨成像媒咳，他們發(fā)現(xiàn)細胞在癌變過程中核內染色質會變得更加松散拄轻，核小體團簇（nucleosome clusters）尺寸變小。而這種染色質更為松散的結構與細胞的多項功能息息相關伟葫，例如細胞的轉錄過程與核纖層的結構變化等恨搓。

     研究人員利用雙色STORM成像發(fā)現(xiàn)，癌癥細胞中更松散的染色質促進了細胞的轉錄活性酒旷，表現(xiàn)為RNA聚合酶（RNAPII）團簇的尺寸增大雳犹，并且與松散結構的染色質共定位程度增加。此外渡表，癌變過程中娶讽，核膜的結構發(fā)生顯著變化，核膜處的染色質松散程度更為顯著赐罪，并且核核纖層結構遭到破壞涉等。這種變化可能與Lamina-associated domains (LADs) 在癌變過程中的功能有關。

研究人員進一步將此技術用于檢測林奇綜合癥（Lynch）的病人組織標本详础。實驗結果表明程挑，與健康人相比，患有林奇綜合癥的病人細胞具有更加松散的染色質結構普易，這可能預示著更高的患癌風險臊耳。這項發(fā)現(xiàn)可能對于癌癥的風險評估與早期診斷有著重大的意義。