活细胞成像在转化医学中的应用

转化医学着眼于将生物医学基础研究和解决临床问题结合起来，将基础研究的成果转化为疾病预防、诊断、治疗及预后评估的新手段，已经逐步成为了医学界关注的热点之一。细胞水平的研究，是转化医学研究的重要方向，而一些创新性技术手段在细胞研究领域的应用，正加速转化医学研究在细胞水平的进展。活细胞成像和超高分辨率成像技术，作为细胞水平研究的重要手段，也为转化医学的发展注入了新的活力。通过活细胞成像技术，对细胞内的蛋白的表达、细胞器的运动等动态过程进行长期动态观察，可为疾病诊断、新药开发提供更多的线索。以下就对几个典型的活细胞成像应用于转化医学中的实例进行介绍：

自噬在黑色素瘤治疗中的研究

细胞内的基本上所有的细胞器都通过自噬途径得到降解。一些重要的疾病如阿兹海默综合征、动脉粥样硬化都伴随着自噬途径的缺陷，因此一些自噬途径的重要调控因子已经成为最近医学研究和药物开发的热点。

化合物polyinosine-polycytidylic acid可以诱导黑色素瘤细

胞内的自噬途径激活。在加入polyinosine-polycytidylic acid后，细胞内很短时间内就可以看到自噬体标记蛋白LC3在细胞内出现，并伴随着细胞的凋亡。（Targeted activation of innate immunity for therapeutic induction of autophagy and apoptosis in melanoma cells. Cancer Cell, 16, 103-114.）

特异性结核杆菌抗生素的研发

结合杆菌是造成肺结核的主要病原菌，开发低毒高特异性的抗生素是目前结核病防治的重要方向。

在对结核杆菌的繁殖进行连续观察检测的同时，在灌流培养基中中加入不同的化合物，从而监测不同化合物对结核杆菌的抑制作用，最终可以得到对结核杆菌有显著抑制作用的化合物并可进入下游的临床试验。（Simple model for testing drugs against nonreplicating Mycobacterium tuberculosis. Antimicrob Agents Chemother, 54, 4150-4158.）

HIV病毒对细胞的侵染研究

HIV病毒是引发艾滋病的病原，通过了解HIV病毒侵入细胞并在细胞内的动态变化，我们就可以知道HIV病毒侵入细胞的途径并借助生物医学手段来阻断这些HIV病毒的侵染途径，从而达到防治艾滋病的目的。

借助DeltaVision活细胞成像系统，Thomas Hope实验室第一次在活细胞内观潮到了HIV病毒在细胞骨架上的运动轨迹（蓝色为细胞骨架，绿色为HIV病毒），并成功的为后续抗体治疗提供了靶向位点。（Visualization of the intracellular behavior of HIV in living cells. J Cell Biol, 159, 441-452.）