卡迪夫大学痴呆症研究所使用 FLIPR Penta 系统来研究小胶质细胞在阿尔茨海默氏病中的作用
“FLIPR Penta 让我能够对远多于此的细胞和样品进行成像，从而超越倒置显微镜的效率。值得注意的是，它能让我每天采集的样品增加了约 100 倍。”
Emily Maguire 医生
公司/大学
卡迪夫大学痴呆症研究所
团队成员
Emily Maguire 医生，
Nina Stöberl 医生，
Hazel Hall-Roberts 医生，
Bethany Shaw 医生，
Rachel O’Donoghue 女士，
Jincy Winston 女士
使用的产品
FLIPR Penta 高通量实时荧光检测分析系统
适用于 FLIPR Penta 的 384 孔头
FLIPR 钙流 6 检测试剂盒
挑战
英国卡迪夫大学痴呆症研究所的 Emily Maguire 医生及其研究小组旨在确定阿尔茨海默氏病的原因，从而改善患者的护理、诊断并最终提高患者的治疗效果。
Emily 研究小组的研究重点是确定有和没有阿尔茨海默氏病的人脑细胞有什么不同。具体而言，他们正在研究一类称为小胶质细胞的独特脑免疫细胞，这些细胞是阿尔茨海默氏病进展的关键促成因素。他们使用基因检测来估计阿尔茨海默氏病的风险并采集两个组的血样：已受该病影响的低风险个体和高风险个体。将血细胞转化成干细胞，然后分化成小胶质细胞。这种方法使研究小组能够比较高风险和低风险个体的小胶质细胞，并确定与阿尔茨海默氏病相关的差异。这项研究使科学家能够在未来开发出针对阿尔茨海默氏病的特定疗法。
“要在倒置显微镜上对一个样品进行成像，且重复实验次数与 FLIPR Penta 相同，我需要的操作时间约为 3 小时（加上钙染料上样时间 1.5 小时）。但使用 FLIPR Penta 时，您可以在约 30 分钟的操作时间内对 30 倍以上数量的样品进行成像（加上钙染料上样）。这大大简化了进行重复实验的过程。”
– Emily Maguire 医生
解决方案
研究小组利用 FLIPR Penta 比较了阿尔茨海默氏病高风险患者和阿尔茨海默氏病低风险患者接受已知钙调节剂后的小胶质细胞反应。这些比较旨在确定患病和非患病细胞之间的钙信号传导差异，从而有望揭示潜在病理机制。
该方法需要在 384 孔板中接种细胞，并用 MOLECULAR DEVICES 的绿色荧光 钙 6 染料对其进行染色。培养后，将特定化合物（如三磷酸腺苷 [ATP]）上样到另一块板中。将两块板置于 FLIPR Penta 中，FLIPR Penta 将化合物添加到细胞中，并记录添加化合物之前和之后 5 分钟内的荧光变化。这样使研究小组能够测定添加化合物后释放的钙，从而测定细胞信号传导的水平。为了使结果标准化，研究小组还采集了细胞板的图像，并根据每个孔中的细胞数量对荧光测量值进行标准化，使他们能够获得准确可靠的孔间比较结果。
“FLIPR Penta 让我们能够在 384 孔板中对大量样品进行测定（每次实验多达 24 份样品），同时最大限度地减少实验之间因外部因素波动而产生的差异。此外，FLIPR 仪器还让我们能够同时将精确数量的试剂（在我们的示例中尤其是 ATP）添加到每个孔中，从而确保所有孔的一致性，并增强我们测量结果的一致性。”
– Emily Maguire 医生
研究人员需要约 2 小时来准备用于 FLIPR 钙测定的板，但大部分时间只是用于染料培养。板的实际成像需要 10 分钟。因此，用钙 6 交错染色，一天内可以对超过 50 块板进行成像。
结果
虽然研究尚未得出结论，但初步结果显示，两组之间三磷酸腺苷 (ATP) 介导的钙信号传导可能存在明显差异。
“通过使用 FLIPR Penta 技术在扩大的患者来源细胞系范围内开展进一步的实验，我们可以提高研究的稳健性，并有可能获得更确凿的结果。”
– Emily Maguire 医生
如果观察到显著差异，则表明三磷酸腺苷 (ATP)-钙信号传导在阿尔茨海默氏病中起着重要作用，从而有望为疗法开发开辟新的途径。
A. 该图显示与低风险细胞相比，在阿尔茨海默氏病高风险小胶质细胞中添加三磷酸腺苷 (ATP) 后钙离子释放增加趋势不显著。这些数据是使用一组初步的 9 干细胞细胞系（6 高风险、3 低风险）收集的。不同颜色表示来自不同个体的细胞，不同形状表示不同的重复实验。
B. 用钙 6 染料染色的小胶质细胞的荧光显微镜图像。
除三磷酸腺苷 (ATP) 外，研究小组还确定了细胞中在钙动力方面起着关键作用的其他几种介质。因此，在未来的研究中，他们可以探索通过各种机制引入已知可诱导钙释放的不同分子的效果，例如结合不同受体的其他核苷酸，如二磷酸腺苷 (ADP) 和二磷酸尿苷 (UDP)。这个想法是通过比较阿尔茨海默氏病高风险和低风险的小胶质细胞对这些替代激活剂的应答，研究小组可以评估两组之间是否存在任何差异。