NO.1研究介紹（節(jié)選）

當(dāng)T細(xì)胞受體（TCRs）識別抗原遞呈細(xì)胞上的，與組織相容性復(fù)合體分子結(jié)合的激動劑，T細(xì)胞就會被激活。T細(xì)胞的激活很大程度上依賴于質(zhì)膜上TCRs的時(shí)空排列。然而，由于光的衍射極限， T細(xì)胞上的TCRs的分子組織尚不明確。本文通過直接隨機(jī)光學(xué)重建顯微鏡（dSTORM）和結(jié)構(gòu)照明顯微鏡（SIM）觀察了淋巴結(jié)中納米尺度和微米尺度的TCRs分布。這種dSTORM和SIM方法為體內(nèi)免疫反應(yīng)過程中TCRs的多尺度重組提供了第一個(gè)證據(jù)。在未活化T細(xì)胞上觀察到納米尺度的質(zhì)膜結(jié)構(gòu)域，稱為蛋白質(zhì)島。這些蛋白質(zhì)島以微米大小的尺寸在表面區(qū)域內(nèi)富集。在體內(nèi)，T細(xì)胞的激活使TCRs區(qū)域收縮，導(dǎo)致蛋白島的聚集，形成穩(wěn)定的TCR微簇。

NO.2研究結(jié)果（節(jié)選）

1.在未活化的淋巴結(jié)T細(xì)胞上，dSTORM可視化納米級TCR島

dSTORM成像顯示，在初始淋巴結(jié)駐留的T細(xì)胞上存在納米級的TCR島（圖1A）。用Alexa Fluor 647染料(AF-647)直接偶聯(lián)β鏈的單克隆抗體(H57)檢測TCRs。同時(shí)檢測細(xì)胞表面和橫截面表明在T細(xì)胞的質(zhì)膜上有特異性的染色?；赥IRF的dSTORM圖像，用于區(qū)分TCR島和單個(gè)TCRs。TCRs在5c.c7 細(xì)胞的T細(xì)胞質(zhì)膜上呈有序分布（圖1B）。將TCR島定義為間隔小于2.5倍定位精度的TCRs集合(圖1B中重疊的圓圈)。大多數(shù)蛋白質(zhì)島顯示出更大的尺寸，不對稱的形狀(圖1 B和C)。

圖1 未活化的淋巴結(jié)T細(xì)胞上TCRs的超分辨率成像

(A)未活化T細(xì)胞上TCRs的dSTORM圖像。(B)H57-AF647單分子的聚類檢測（左），使用基于TIRF的dSTORM標(biāo)記有H57-AF647的TCR島（右）。圓圈突出顯示了由單一抗體產(chǎn)生的檢測事件。(C)每個(gè)單個(gè)抗體（紅色）和TCR蛋白島（黑色）檢測到的事件數(shù)的表征。

2.dSTORM表明T細(xì)胞激活后形成TCR微簇

與未注射MCC肽的小鼠T細(xì)胞相比，注射MCC肽的小鼠T細(xì)胞在形狀、大小和膜粗糙度上的不均一性增加(圖2A)，與未活化的T細(xì)胞相比，活化的T細(xì)胞中的一個(gè)TCR子集大小為200-800 nm（圖2B）。這些結(jié)構(gòu)類似于上述的微團(tuán)簇。超分辨率圖像中的局部熒光密度峰表明蛋白質(zhì)島之間的分離減少（圖2C）。

圖2 體內(nèi)T細(xì)胞活化前后淋巴結(jié)中TCRs的dSTORM成像

（A）未注射MCC肽的小鼠和注射MCC肽后2、5和24小時(shí)的小鼠T細(xì)胞的超分辨圖像。（B）圖A白色框中的放大圖像（C）B中線條的強(qiáng)度分布。箭頭標(biāo)記代表蛋白質(zhì)島的局部強(qiáng)度峰值。相鄰蛋白質(zhì)島之間的距離減小導(dǎo)致強(qiáng)度峰的重疊和結(jié)構(gòu)的加寬（w1＝240，w2＝507，w3＝533，w4＝753nm）。

3.淋巴結(jié)內(nèi)T細(xì)胞中的TCR島和微簇的SIM成像

使用SIM確認(rèn)dSTORM的發(fā)現(xiàn)。在未活化的的T細(xì)胞上，SIM檢測到分離的TCR島，尺寸為100-300nm（圖3A-C）。T細(xì)胞在體內(nèi)活化后，TCR分布有明顯變化，組裝間分離距離為200 ~ 500 nm（圖3D-F）。

圖3 體內(nèi)T細(xì)胞激活前后淋巴結(jié)TCR的SIM成像

(A)未活化T細(xì)胞的低倍放大圖。(B)圖A白色方框的放大圖，顯示蛋白質(zhì)島。(C)圖B中白色方框的放大圖，顯示其中的TCR區(qū)域和蛋白質(zhì)島。(D)肽注射后5小時(shí)體內(nèi)活化T細(xì)胞的低倍放大圖。(E)D中白色方框的放大圖，顯示質(zhì)膜上TCRs密度高的區(qū)域。(F)E中白色方框的放大圖，顯示一個(gè)TCR微簇。

NO.3研究總結(jié)

總之，本文研究了淋巴結(jié)中T細(xì)胞在體內(nèi)激活前后的TCR的組織重排，實(shí)現(xiàn)了亞衍射分辨率，并分辨了未活化T細(xì)胞上的TCRs蛋白島和區(qū)域。在注射了激動劑多肽的小鼠中，觀察到了微簇的形成。本研究為體內(nèi)TCRs的空間組織結(jié)構(gòu)提供了多條證據(jù)。

參考文獻(xiàn)

References

Hu YS, Cang H, Lillemeier BF. Superresolution imaging reveals nanometer- and micrometer-scale spatial distributions of T-cell receptors in lymph nodes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Jun 28;113(26):7201-6. doi: 10.1073/pnas.1512331113. Epub 2016 Jun 14. PMID: 27303041; PMCID: PMC4932922.

在本研究中，研究者主要借助STORM超分辨率顯微鏡來研究淋巴結(jié)中T細(xì)胞受體的空間分布，目前在國內(nèi)， 隨機(jī)光學(xué)重建顯微鏡STORM已成功實(shí)現(xiàn)商用 ，有需要STORM成像技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的專家老師們， 請文末填寫問卷， 即可預(yù)約獲得 iSTORM 超高分辨率顯微成像系統(tǒng)試拍服務(wù)~

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