仪器|β-细胞“玩转”体内高通量-技术前沿-资讯-生物在线

仪器|β-细胞“玩转”体内高通量

作者:杭州环特生物科技股份有限公司 2017-02-22T15:06 (访问量:2496)

ARQiv-HTS系统,活体筛选,实现高通量的双赢选择!

迄今为止,大多数药物的发现都归功于人工检测或高通量筛选技术(HCS)但这些方法仅有中等通量速率。因此,体内药物筛选实验通常希望样品小且浓度单一,使方法受到很大的局限(Mathias et al., 2012)。

理想情况下,可以通过统计数据的叠加建立适当的样本量来最小化错误(Ellis, 2010; Grissom and Kim, 2011; Halsey et al., 2015),进而测试多个浓度的化合物,被叫做“定量HTS”(qHTS; [Inglese et al., 2006])。然而,随着通量需求的逐渐增加,将此类策略应用于生物药物发现的体内十分有市场。

为此,先前研究组就通过现有的HTS仪器,特别是微板读取器,实现在活体斑马鱼内对荧光报告物定量的任务,并称之为体内自动标记基因定量技术(ARQiv)。与HCS 相比,ARQiv提供的是纯粹的定量数据,数据相对减少但通量能力得到了提高。

在这里,约翰·霍普金斯大学和澳门大学联合将ARQiv与定制设计的机械系统相结合,以便在脊椎动物模型(ARQiv-HTS)中实现第一个真正的高通量整体动物药物筛选。我们分析了斑马鱼转基因系,其中β细胞用(黄色荧光蛋白)YFP标记,邻近的δ细胞用RFP(红色荧光蛋白)标记,初级筛选的目的是鉴定增加β-细胞活性的化合物。并设计了二次筛选,以确定潜在药物是否诱导内分泌分化(早熟的次级胰岛形成)或刺激的β细胞增殖(在不存在对分化的影响时增加的β细胞数)。

我们的研究结果显示:(1)ARQiv可以应用在HTS:在初步筛选中评价超过500,000个转基因幼鱼,并且可以检测荧光标记细胞数目的细小差异; (2)qHTS可以有效地应用于全身药物发现:所有JHDL化合物在六种不同浓度下进行测试,每种条件的样品数为16; (3)筛选FDA已批准的药物在增加β细胞量的新用途:我们验证了11种诱导内分泌分化的药物和15种刺激β细胞增殖的药物(两种化合物在两种测定中都具有活性);(4)NF-κB信号调节胰腺祖细胞分化和血清素能信号转导在选择性刺激β细胞增殖中的新作用。

由于ARQiv-HTS的基于报告物的接近无限数量的测定法,即涉及报告物强度变化的任何事物都可检测,因此研究组预期这种方法将成为药物发现和发展的有用平台。

【杭州环特生物】中国首家斑马鱼生物技术服务公司(CRO),面向医药、化工、食品、环境等领域,提供药物研发、安全性评价、毒理学研究和生物医学研究等专业服务。

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