活細胞動態(tài)成像系統(tǒng)助力細菌來源無機多磷酸鹽的抗炎作用研究

在免疫研究領域，巨噬細胞作為先天免疫系統(tǒng)的核心成員，其極化狀態(tài)與氧化應激應答對解析炎癥反應及相關疾病機制至關重要。無機多磷酸鹽（PolyP）是一類廣泛存在于微生物、動植物中的聚合物，已展現(xiàn)出對巨噬細胞的免疫調(diào)節(jié)潛力，但細菌來源PolyP在這方面的具體機制仍不明確。

來自中國農(nóng)業(yè)科學院飼料研究所的農(nóng)業(yè)農(nóng)村部飼料生物技術重點實驗室，聯(lián)合江西省農(nóng)科院對此展開深入研究。該研究聚焦植物乳桿菌來源PolyP如何抑制巨噬細胞M1極化、抵抗氧化應激來調(diào)控免疫功能，同時精準控制實驗條件檢測多項指標，揭示了PolyP在巨噬細胞免疫調(diào)節(jié)中的重要作用。研究成果以《Lactobacillus plantarum-Derived Inorganic Polyphosphate Regulates Immune Function via Inhibiting M1 Polarization and Resisting Oxidative Stress in Macrophages》為題于2025年4月發(fā)表在《Antioxidants》雜志上。

innoME公司的zenCELL owl活細胞動態(tài)成像及分析系統(tǒng)，用來監(jiān)測不同處理條件下小鼠巨噬細胞RAW 264.7與PolyP的相互作用過程。將RAW 264.7在適宜培養(yǎng)基中培養(yǎng)，用脂多糖（LPS）誘導氧化應激模型，經(jīng)PolyP處理或地塞米松（DEX，糖皮質(zhì)類激素，可抑制氧化應激反應）處理后，置于37°C、5% CO₂、95%濕度的培養(yǎng)環(huán)境中，zenCell Owl每1小時拍攝圖像，清晰記錄細胞增殖及形態(tài)的動態(tài)變化。

研究發(fā)現(xiàn)，不同處理引發(fā)的細胞行為差異顯著：脂多糖（LPS）刺激后，巨噬細胞增殖受抑，在12小時出現(xiàn)明顯分化，12-24小時內(nèi)完全極化為促炎M1型且增殖緩慢；單獨的PolyP對巨噬細胞增殖和形態(tài)無影響；然而PolyP作用于脂多糖（LPS）刺激誘導的巨噬細胞時，可抑制其分化使增殖趨于正常，效果與地塞米松（DEX）的一致（圖1所示）。

 

圖1 植物乳桿菌源PolyP對RAW 264.7細胞增殖的影響（物鏡10 ×，標尺200um），圖中分別展示對照組（CON）、LPS組、PolyP組、LPS+PolyP組、LPS+DEX組在0h、3h、6h、12h、24h的細胞狀態(tài)

聯(lián)合zenCELL owl動態(tài)監(jiān)測在內(nèi)的相應實驗方法，本研究證實，植物乳桿菌來源的PolyP可通過抑制巨噬細胞M1極化、減少氧化應激標志物（如NO、ROS、iNOS、COX2）的產(chǎn)生、調(diào)控炎癥因子（如IL-1β、TNF-α）及炎癥通路分子（如IKKα、ERK2）的表達，發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能。zenCell Owl的監(jiān)測結果為PolyP對巨噬細胞增殖及形態(tài)的保護作用提供了動態(tài)可視化證據(jù)，支持了PolyP在免疫相關疾病中的潛在應用價值。

德國innoME公司研發(fā)的zenCELL owl活細胞動態(tài)成像及分析系統(tǒng)，提供了一種創(chuàng)新的解決方案。該系統(tǒng)基于非標記、非侵入的方法，能夠在細胞培養(yǎng)箱內(nèi)長時間連續(xù)工作，通過24個顯微成像鏡頭對24個視野進行連續(xù)的動態(tài)監(jiān)測和圖像獲取，為用戶提供高質(zhì)量圖像、視頻、統(tǒng)計學曲線和定量數(shù)據(jù)。

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https://doi.org/10.3390/antiox14040428

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