疟原虫在肝脏里的流式检测

疟疾是全球性的大麻烦,而疟原虫在肝脏里的这段潜伏期,就是治病的关键窗口期,也是搞疫苗的重中之重。过去搞研究,大家都爱用那种带荧光标签的转基因疟原虫,因为看着明显。但现在临床转化的时候,监管部门说不许用这些标签了,这让传统的流式检测没法用了。为了能在不用荧光标记的情况下精准检测肝脏感染,研究团队弄了一套行之有效的实验流程。他们先找来Huh7和HepG2这两种人肝癌细胞系当模型,提前养着,再把伯氏疟原虫的子孢子加进去。然后在室温下用600g的转速离心5分钟,把它们赶进细胞里。之后放到37℃、5%CO₂的环境里培养2小时,换个有抗生素的新培养基接着养,养到24小时或者48小时就把细胞捞起来。 把细胞消化开、离心重新混悬好后,倒进96孔的U底板里。先用IC固定液在4℃里固定20分钟,再用破膜缓冲液处理一下让细胞膜破掉。接着用人Fc受体封闭液在4℃封闭30分钟,防止抗体瞎结合。这一步要是没做好,后面的染色就白忙活了。胞内染色是关键环节,研究用了一抗和二抗分步孵育的策略。先用抗疟原虫HSP70的小鼠单克隆抗体和抗UIS4的山羊多克隆抗体在4℃孵育30分钟,洗干净后再加入驴抗小鼠Alexa Fluor Plus 647和驴抗山羊R-PE这种带荧光的二抗继续孵育。最后把细胞悬在流式缓冲液里用流式仪测。 数据怎么看呢?拿没感染的唾液腺细胞当阴性对照,用前向散射和侧向散射把门画好,把粘连的细胞碎片都给排除掉。看HSP70或者UIS4阳性的比例就能知道感染率是多少,看几何平均荧光强度(gMFI)就能知道疟原虫在肝细胞里长了多大。这套方法经过反复验证挺靠谱的:在荧光疟原虫模型里,HSP70和UIS4阳性的比例跟GFP阳性的比例非常一致,而且随着子孢子加得越多比例就越高;这两种标记物的平均荧光强度也跟着感染时间变长而变强,跟疟原虫在肝里繁殖的速度一样。 更厉害的是,这套方法能清清楚楚地分辨野生型、辐射减毒的还有早期或者晚期基因减毒的全子孢子疫苗株。它的结果跟RT-qPCR测的虫体数量、还有显微镜下看到的虫体大小都很合拍,说明它既能数清有多少虫子感染了,又能看出虫子发育到了哪一步。从实际应用来说,它解决了全子孢子疫苗研发的大难题。这种疫苗因为不用外加的报告基因,以前的荧光流式根本测不出来;而RT-qPCR和显微镜又太慢太费钱、通量又低。相比以前的老办法,这个新技术的好处在于好用还合规,不用折腾疟原虫的基因,不管是野生型还是减毒株都能用;操作步骤也是标准化的,UIS4抗体买现成的就行。