1. 研究背景
Part.1
細胞衰老是一種不可逆的細胞周期停滯狀態,在組織修復、炎癥和疾病過程中扮演著復雜的角色。在相關研究過程中,鑒定衰老細胞(SnCs, senescent cells)的標志物至關重要。然而,目前常用的衰老細胞檢測標志物(如SA-β-gal、p16、p21等)在評估中存在顯著的變異性,影響檢測結果的準確和穩定。
2. 研究內容
Part.2
為此,紐約大學的研究者們聚焦于細胞衰老過程中的細胞核變化,在進行DAPI染色后,統計了一系列表征核形態的參數,包括細胞核大小、圓度、DAPI染色強度以及高密度點數量等。基于這些參數,研究者們結合機器學習與細胞核形態計量學方法,開發出一種單細胞識別技術,構建了能夠穩定、準確評估細胞衰老的系統工具——核形態計量學分析流程(Nuclear Morphometric Pipeline, NMP),并分別在體外和體內模型中驗證了該系統的適用性和穩定性。

3. 主要結論
Part.3
3.1 NP可在多種衰老模型中準確區分衰老細胞
研究者分別對過氧化氫、依托泊苷和阿霉素誘導衰老的成肌細胞系C2C12和前體脂肪細胞系3T3-L1,進行了多種衰老標志物檢測及NMP評分。在NMP系統評分中,衰老細胞呈現出顯著的高額負分。作者發現,由NMP打分得出的衰老細胞比例(下圖B&C)與衰老標志物X-Gal信號和γH2A信號高度一致,與增殖標志物Ki67的表達呈相反趨勢(下圖D),并且NMP評分結果與誘導藥物表現出顯著的劑量依賴性效應。這表明NMP能夠穩定、準確地評估這兩種細胞在不同誘導因素下的衰老狀態。

3.2 NMP準確檢測骨骼肌再生和骨關節炎模型中衰老細胞
為驗證NMP在體內模型的適用性,研究者對不同年齡段的小鼠注射BaCl?以誘導肌肉損傷再生。而后通過Sony MA900多功能自動化流式分選儀分離出纖維脂肪源性祖細胞(FAPs)和內皮細胞(ECs),并進行NMP評分和衰老標志物檢測。結果顯示NMP能夠穩定準確地區分出衰老細胞群體,其結果與Ki67(低表達)和γH2A(高表達)的檢測結果相符。此外,作者在小鼠關節炎模型中對軟骨細胞的衰老狀態同樣進行了NMP系統評估和衰老標志物檢測,也得到了一致的結果。

4. Sony MA900分選儀精彩應用
Part.4

4.1 高速度、高純度、高活性的細胞分選
作者利用MA900從小鼠肌肉和軟骨組織樣本中成功分離了內皮細胞、衛星細胞、纖維脂肪源性祖細胞和軟骨細胞等脆弱和稀有細胞亞群。MA900高達50,000 eps的分選速度和超過98%的分選純度,有力地保障了細胞分選質量。研究中,分選的細胞產物可用于支持后續衰老標志物檢測分析,充分體現了其高活性分選能力。

4.2 高效精準的孔板分選
作者通過MA900分選儀將目標細胞直接分選鋪入96孔板中進行后續實驗。MA900特別設計了7°傾斜角孔板適配器,確保細胞垂直入孔,極大減少撞擊孔壁的風險。同時,采用四點定位校準方式,保證整板細胞落點精確,入孔率達到99%以上,高效確保了孔板分選精度和回收效率。

5. 總結
Part.5
本研究成功開發了極具應用前景的新型衰老細胞鑒定方法NMP,該方法不依賴傳統標志物檢測,不僅操作更為簡單,而且結果變異性低更加穩定,為細胞衰老研究提供了新的視角與工具。在此研究中,Sony MA900憑借其高速度、高純度、高活性及高精度的孔板分選能力,為研究所涉及的復雜組織樣本和脆弱/稀有細胞的分選提供了至關重要的技術保障。