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2022年3月26日，“第①届华南动物活体成像应用研讨会暨小动物活体三维成像系统发布会”在广州隆重举办。此次会议由广东省医药行业协会和广东省实验动物学会指导，广州博鹭腾生物科技有限公司主办，广州云星科学仪器有限公司协办。

大会开幕

大会开始，广东省食品医药联合党委书记张俊修先生首先上台致开幕辞。张书记对此次大会的举办表示了祝贺，也肯定了博鹭腾在国产动物活体仪器方面取得的重大成果。与此同时，张书记提出了几点期望与建议：一是响应国家号召，加强对科学技术道路的坚持；二是在中医方面，运用新的思维改进现有的研究成果；三是在西医方面，希望活体成像技术的进步能够为器官移植提供新思路和新方法。

张俊修  先生

广东省食品医药联合党委书记

广东省实验动物秘书长朱才毅研究员对大会的成功举办表示热烈的祝贺，他指出小动物活体三维成像产品的发布，将有利于推动实验动物行业的进一步发展，特别能有效减少实验动物的使用量，符合动物伦理，体现了民族科技企业的强烈社会责任感。他希望博鹭腾能够按照伟中省长提出的，加快构建基础研究+技术攻关+加成果产业+科技金融+人才支撑全过程创新生态链，强化企业创新主体责任，探索产学研相结合的路子，推出更多更好的新产品，为建设更高水平的科技自立自强贡献力量和智慧。

朱才毅  研究员

广东省实验动物学会秘书长

最后，广州博鹭腾生物科技有限公司总经理罗文波博士致辞。罗文波总经理强调了生命科学仪器在科学进步中的重要性，尤其是高端的科学仪器对重要行业的发展有着不可或缺的推动作用。不论是当前的发展趋势还是国家出台的相关政策，都对国产科学仪器寄予了厚望。博鹭腾正是要迎难而上，开拓创新，创国产生命科学仪器先锋，为生命科学乃至世界的科技进步贡献自己的力量。

罗文波  博士

广州博鹭腾生物科技有限公司总经理

学术分享

在各位嘉宾精彩致辞结束后，迎来了“干货满满”的应用研讨会。

本次会议采用线下分享和线上直播相结合的方式，邀请了来自广州医科大学、汕头市中心医院、湖南斯莱克景达实验动物有限公司、新疆医科大学、中山大学附属第五医院的五位专家，就活体成像技术在纤维化疾病研究中的应用、光学分子影像技术在乳腺外科手术导航中的应用、常见肿瘤动物模型构建以及应用、基于近红外光辅助的活体成像与光活化治疗研究、近红外荧光成像用于食管癌术中导航的研究进行了深入的分享。

专家们精彩绝伦的讲座，为本次研讨会注入了新的力量，使现场嘉宾和线上观众都收获颇多，对活体成像也有了更加深入的了解和认识。

苏金  教授

广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室课题组长、博士生导师

《活体成像技术在纤维化疾病研究中的应用》

邱斯奇  副主任医师

汕头市中心医院科研大数据中心副主任、硕士生导师

《光学分子影像技术在乳腺外科手术导航中的应用》

聂晶  博士

湖南斯莱克景达实验动物有限公司研发部总监

《常见肿瘤动物模型构建以及应用》

努尔尼沙·阿力甫  副教授

新疆医科大学医学工程技术学院副院长、博士生导师

《基于近红外光辅助的活体成像与光活化治疗研究》

李丹  副研究员

中山大学附属第五医院广东省生物医学影像重点实验室副主任、博士生导师

《近红外荧光成像用于食管癌术中导航的研究》

新品发布仪式

最后是本次会议最为激动人心的新品发布仪式。幕布落下，Aniview Kirin现身。从此刻起， AniView Kirin小动物活体三维成像系统将正式加入博鹭腾AniView活体成像家族。

来自博鹭腾的市场部经理魏宇清先生对新产品进行了详细介绍，魏经理将AniView Kirin的特点归纳为六点，灵敏、精准、形象、出色、温暖、安全。这几大特点不仅体现在优异的硬件参数上，同样也体现在智能的软件算法、人性化的设计以及优秀的使用体验等方面。

魏宇清  先生

广州博鹭腾生物科技有限公司市场部经理

这是国产集光谱分离算法与三维立体成像于一体的高端活体成像系统，打破了国外产品的技术垄断，从此高端活体成像系统领域拥有了属于中国人自己的声音。

AniView Kirin小动物活体三维成像系统

博鹭腾

博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业，目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品，形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列，用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。

在去年发布的「十四五规划」的国家战略中，生命科学被纳入引领性科技领域的重点攻关项目，而正在呼吁生物医药行业健康发展的议题也引起了广泛关注。动物活体成像技术作为基础医学、材料科学、药效评估等领域的基础研究方式，受到越来越多的应用。 博鹭腾作为专业从事动物活体成像设备研发与生产的高新技术企业，一直致力于对动物活体成像相关技术的开发与推广，现已研发出国内领先、国际先进的小动物活体三维成像系统。 为了加速动物活体成像技术的发展，进而推动整个生命科学研究行业的进步，博鹭腾特举办《第一届华南动物活体成像应用研讨会暨小动物活体三维成像系统发布会》。

【会议流程】

08:30-09:00 ｜ 签到入座

09:00-09:05 ｜ 主持人开场

09:05-09:10 ｜ 领导致辞

                        张俊修    广东省食品医药行业联合党委书记

09:10-09:15 ｜ 领导致辞

                        朱才毅    广东省实验动物学会秘书长

09:15-09:20 ｜ 总经理致辞

                        罗文波 博士    广州博鹭腾生物科技有限公司

09:20-09:40 ｜《活体成像技术在纤维化疾病研究中的应用》

                        苏金 教授    广州医科大学呼吸疾病国家重点实验室

09:40-10:00 ｜《光学分子影像技术在乳腺外科手术导航中的应用》

                        邱斯奇 博士    汕头市中心医院

10:00-10:20 ｜《常见肿瘤动物模型构建以及应用》

                        聂晶 博士    湖南斯莱克景达实验动物有限公司

10:20-10:35 ｜ 茶歇

10:35-10:55 ｜《活体成像仪在动物模型构建及临床前评价中的应用》

                        谢水林 副研究员    华南理工大学

10:55-11:15 ｜《近红外荧光成像用于食管癌术中导航的研究》

                        李丹 副研究员    中山大学

11:15-11:25 ｜ 新产品发布仪式

11:25-11:45 ｜“AniView Kirin”介绍

                       小动物活体三维成像系统

11:45-12:00 ｜ 合影

【举办单位】

指导单位：广东省医药行业协会

                 广东省实验动物学会     

主办单位：广州博鹭腾生物科技有限公司

协办单位：广州云星科学仪器有限公司

小动物核磁共振成像系统在毒理学病理学中活体成像应用

一个新的紧凑型高性能小动物磁共振成像平台（M3），该系统使用一种新的磁铁设计和一套相关的软件，降低了小动物磁共振成像仪的成本和复杂性。这个新的MRI平台为没有磁共振或成像专业知识的病理学家提供了获得活体实验动物MRI和离体MRH高质量图像的机会，从而可以大大增强临床前毒理学研究和动物疾病模型开发中的常规组织病理学研究。

与超导小动物磁共振成像系统不同，紧凑型高性能小动物磁共振成像平台是可移动式和自屏蔽的，因此M3可以放置在大多数实验室或研究设施中，不需要特殊的屏蔽室、冷冻剂或冷却剂，也不需要专用的电气或管道供应。此外，紧凑型高性能小动物磁共振成像平台具有专用的软件和硬件以及预先编程的协议和样本处理系统，以方便病理学家对活体动物或离体的动物样本进行高通量成像。

紧凑型高性能小动物磁共振成像平台的优点是能够纵向监测疾病（活体MRI）和快速获取离体组织的多个切片（离体MRH），从而提供整个靶器官的三维数字形态学详细数据，同时保持标本完整，以便后续常规组织病理学检查。与传统组织病理学提供的有限数量的二维（2-D）组织切片相比，核磁共振技术可以对毒理学效应和疾病进展进行更全面的评估。

小鼠肝脏局灶性病变案例

活体磁共振成像在模型小鼠中检测到局灶性肝损伤（图A）。肝脏的高分辨率离体MRH评估可以在小鼠（图B和C）中鉴定几个单独的局灶性脂肪病变。通过常规组织病理学证实病变为局灶性脂肪改变（图C）。

Aspect M7™小动物核磁共振成像系统

[1] Tempel-Brami C , Schiffenbauer Y S , Nyska A , et al. Practical Applications of in Vivo and ex Vivo MRI in Toxicologic Pathology Using a Novel High-performance Compact MRI System.[J]. Toxicologic Pathology, 2015, 43(5):633.

背景介绍

传统的荧光（Fluorescence）组织成像，是将成像组织置放于不断发射特定波长的光源照射下进行。受同一个光源照射影响，周围的组织自体同样会产生荧光，称为背景荧光。背景荧光的存在将使得信噪比下降，不利于对目标组织进行成像。因而近几年，科研工作者开始寻求一种新的发光成像——余辉发光（Persistent luminescence）。

余辉发光是物体在照射光源并撤去光源后，持续发光的现象。因为发光时不再接受光源照射，因而在应用于组织成像时，能够减少自体荧光背景的影响，提高信噪比（图1）。

图1 荧光和余辉发光的原理对比图（蓝色箭头为激发光；绿色箭头为散射光；红色箭头为发射光；褐色箭头为背景荧光。强度可参考箭头粗细）

尽管余辉发光有如此明显的优势，目前涉及的材料仍有以下几个问题：1、材料主要为大型晶体，涉及高温的合成环境并缺乏纳米结构和表面性质上的可调性；2、材料成像多为可见光和NIR-I，成像深度有限；3、激发材料发光的波长多为可见光或紫外，能量低，不利于材料能量富集；4、一些可富集高能量的由X光激发的材料所发射的波长在可见光和NIR-I范围内，成像深度同样有限。

材料研发

针对以上问题，Peng Pei等人通过在NaGdF4、NaGdF4纳米粒子中加入镧系元素掺杂剂，成功合成出了X光激活的余辉发光纳米粒子（Persistent luminescence nanoparticles，PLNPs）。通过调整加入的元素种类，使得PLNPs具有可调谐性，且均在NIR-II波段内（图2）。

图2 通过掺入不同的稀土元素（Er、Tm、Ho、Nd）调整纳米粒子在NIR-II波长段的发射波长

材料优化

文章中涉及的主体材料有NaYF4、NaGdF4 两种，因而可优化的方向较多。作者首先将作为主体的NaGdF4、NaGdF4 同时应用于一个纳米粒子中，形成壳核结构。之后对纳米粒子的掺杂剂浓度、核体积、壳厚度、结晶相（Crystalline phase）、主体基质（Host matrix）等性质进行的考察。其中对于主体基质，作者发现壳核使用同一种主体材料（NaYF4或NaGdF4）将获得更高的纳米粒子发光强度。这可能是由于同一种主体材料原子大小相同，使得晶体的缺陷（Defect）更少。

体内成像

优化后的Er-PLNPs进行了小鼠的腹部血管成像和输尿管成像测试。在腹部血管成像测试中，相对于荧光成像，余辉发光成像获得了更高的肿瘤/正常组织亮度比（T/N ratio），尤其在注射后的5 min时，可达到荧光成像信噪比的3.7倍。而在输尿管成像测试中，作者在小鼠肾盂部位注射后，肾盂、输尿管和膀胱都能够在NIR-II成像中观察到，其T/N比相对于荧光成像达到了4.1倍。

图3 余辉发光纳米粒子（上）与荧光纳米粒子（下）分别在注射后 5、10、20 min 得到的NIR-II成像

图4 余辉发光纳米粒子（红）与荧光纳米粒子（蓝）注射后的肿瘤与正常组织信号强度比（T/N ratio）

小结

凭借可调谐的NIR-II成像波长、高信噪比、高分辨率、低细胞毒性等特点，Peng Pei等人的成果大大拓展了现有X光激发的余辉发光材料的种类和应用场景。但同时，发光效率仍有待提高，降低用于激发的X光剂量使其达到安全门槛也是今后拓展研究的重要方向。

参考文献

[1] Pei, P., Chen, Y., Sun, C. et al. X-ray-activated persistent luminescence nanomaterials for NIR-II imaging. Nat. Nanotechnol. 16, 1011–1018 (2021).

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往期推荐：

● 近红外二区小动物活体成像——高信噪比双成分造影剂协助肿瘤手术成像

● 近红外二区小动物活体成像 —— 呼吸速率监控

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在一些生物光学成像中，为了使特定器官或组织形成能够分辨的图像，往往会使用造影剂（Contrast Agent）。然而一般的造影剂在病灶部位聚集相对较少，反而在网状内皮系统（Reticuloendothelial System，RES，如肝脏、脾等）大量聚集，使成像存在较高的背景噪音，成像效果大打折扣甚至会影响诊断的结果。通过纳米粒子的高渗透长滞留效应（Enhanced Permeability and Retention，EPR）和体内组装虽然能够一定程度上提升造影剂在肿瘤、炎症部位的聚集，但网状内皮系统中的浓度仍然较高。

  在此背景下，Zhao等人创新性地使用镧系元素上转移纳米粒子与近红外二区（NIR-II）纳米探针两者在体内的可控组装与分解，在提高信噪比的同时，延长了其在肿瘤部位的滞留时间。为手术的实时成像提供更为清晰、可靠的方案。    该造影剂由两部分组成：1、β-环糊精（β-CD）修饰的下转移纳米探针（DCNP@β-CD），能够在808 nm的近红外激发光照射下，产生1060 nm的近红外二区（NIR-II）荧光，进行生物成像；2、偶氮苯修饰的镧系上转移纳米粒子（UCNP@Azo），能够在980 nm的近红外激发光照射下，产生365 nm的紫外发射光，使得修饰的偶氮苯发生异构化，由较为稳定的反式（trans-isomer）转变为能量较高的顺式（cis-isomer）。当UCNP@Azo 以反式存在时，能够与DCNP@β-CD组装，形成平均粒径达485 nm的纳米簇；而当UCNP@Azo 以顺式存在时，无法与DCNP@β-CD形成稳定结合，荧光强度大大降低。
  

图1：UCNP@Azo与DCNP@β-CD的组装（左）与分解（右）示意图

 在实际使用过程中，作者发现相对于将UCNP@Azo与DCNP@β-CD同时注射，先注射UCNP@Azo，过一段时间后再注射DCNP@β-CD得到的荧光强度更高。做系统性对比后得出结论，间隔时间为10 h时，荧光强度达到ZD。
 

同时，可以对作为背景的器官以980 nm的红外光进行照射，降低该器官内的荧光强度，从而提高信噪比。在文章中，作者也对何时照射980 nm近红外光进行了考察。以注射第二种制剂（DCNP@β-CD）为时间原点，在固定两种制剂的注射间隔为10 h后，分别在不同时间点，甚至多个时间点和注射间隔期内进行980 nm的红外光照射，发现在注射DY剂（UCNP@Azo）后9 h时进行照射，将大幅度提高信噪比。

图3：UCNP@Azo与DCNP@β-CD实际操作方式：注射UCNP@Azo、注射DCNP@β-CD并用980 nm近红外光对作为背景的器官或组织进行照射、用808 nm近红外光成像

图4：以注射第二种制剂（DCNP@β-CD）为时间原点，在固定两种制剂的注射间隔为10 h后，于不同时间点进行980 nm近红外光照射得到的背景强度对比

  在文章的ZH，作者也描述了两种成分的组合将延长在机体内的滞留时间，使得能够进行手术的高信噪比窗口达到了6 h。这无疑为手术成像提供了更多潜力，相信在不久的将来，这项技术能够用于增强生物成像、ZL或其他需要在肿瘤部位聚集大量造影剂的应用领域。  参考文献：[1] Zhao M, Li B, Wang P, et al. Supramolecularly Engineered NIR‐II and Upconversion Nanoparticles In Vivo Assembly and Disassembly to Improve Bioimaging[J]. Advanced Materials, 2018, 30(52):1804982.  
  

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近红外二区小动物活体成像 —— 稀土纳米颗粒协助肿瘤切除手术

荧光成像需要对检测的细胞或分子进行荧光标记。标记方法主要有两种，DY种利用内源荧光信号，在细胞中表达荧光蛋白进行标记；第二种利用荧光分子对细胞、药物或纳米颗粒等分子进行标记。目前，很多荧光蛋白被开发并应用到活体成像，如何选择合适的荧光蛋白呢？本期将为大家介绍！

Rainbow of fluorescent proteins [Tsien lab]

 选择荧光蛋白应考虑的五大因素

1  激发波长/发射波长

每一种荧光蛋白都有其独特的激发波长和发射波长。因此，选择的荧光蛋白必须是所用成像系统能够激发和检测到的。比如，使用的成像系统只有两个激发光源：488 nm和561 nm。那就不可以选择远红外荧光蛋白。同时使用超过一个荧光蛋白时，必须确保发射波长没有重叠。

荧光蛋白应用于活体成像实验时，尽量选择红色或近红外的荧光蛋白，这类荧光蛋白的发射波长较长，具有更好的组织穿透能力。

2  寡聚反应

早期开发的荧光蛋白易于寡聚化，与目的基因融合表达时，可能会影响目的基因蛋白的生物学功能。建议使用单体的荧光蛋白，比如mCherry。

3  亮度

荧光蛋白的亮度值由消光系数与量子产率的乘积计算得出。在许多情况下，将荧光蛋白的亮度与EGFP(设定为1)进行比较，有一些荧光蛋白非常暗淡（例如TagRFP657，其具有亮度只有0.1）。因此活体成像实验时，亮度也需要考虑。

4  pH稳定性

如果计划在酸性环境中表达荧光蛋白，则此参数非常重要，一些荧光蛋白具有不同的激发/发射光谱（例如mKeima），或在pH变化时荧光强度会发生改变（例如pHluorin，pHTomato）。

5  避免自发荧光

生物体自身的很多物质具有较强的自发荧光，如指甲、毛发具有强烈的绿色背景信号。因此活体成像时，需要对动物进行完全脱毛处理或尽量避免绿色荧光蛋白，可选RFP、dsRed, mCherry, mTomato等荧光蛋白。

选择好荧光蛋白后，接下来就是做实验了。
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1  应用清晰

FOBI 整体荧光成像系统专业用于荧光成像，针对荧光成像应用而设计。内置四种不同的荧光通道：蓝 (460 nm)、绿 (520 nm)、红 (630 nm)、红外 (730 nm)，可对各种荧光蛋白和染料的进行检测。

2. 小巧方便、性能稳定

仪器整体结构紧凑，性能稳定，体积小，重量轻，占用空间小。尺寸 : 260 x 260 x 400 mm；重量仅9 kg。结构设计合理，采用LED漫射型光源，使样本受到均匀激发，相对定量分析更加准确。

3 . 实时，真彩色

SONY 140万像素真彩色CCD，能使荧光信号的观察更加直观、清晰。系统具备录制视频功能，可实时观测动物状态，或实时进行动物手术操作。

成像结果展示

对绿色荧光蛋白表达的肿瘤与Cy5.5标记的药物进行成像

对绿色荧光蛋白表达的大米进行成像

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    2019年9月20日下午，由北京慧德易科技有限责任公司主办的“层析新技术研讨会暨新品发布会”在中关村生命科学园会议ZX隆重举行！会议现场，宾客云集，众多来自园区的药企与嘉宾纷纷莅临现场。共同见证了慧德易科技全新产品QuikSep A1层析系统的发布。来自ZG医药企业发展促进会的刘秘书长现场致辞表达了对生物医药行业自主设备研发的殷切期待。会场展示了多种型号的样机，对操作进行了演示。同各位专家探讨了国际及国内层析设备、层析介质，以及新型层析技术的发展现状、工艺开发趋势。

    新产品发布会在讨论声和热烈的掌声中结束，现场的技术专家对本次发布的新产品表现了浓厚的兴趣，希望慧德易能不断的向市场推出更多的硬核产品，促进医药行业的不断发展。

    黄总表示，新的起点，新的征程！将对未来慧德易的产品服务与质量的把控做得更加好，精益求精、匠心重铸、努力打造wan美的产品生产体系！

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Mesentery-SD rat

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如何快速了解活体成像技术

       肿瘤免疫ZL作为一种创新的ZL方式，被誉为Z有望攻克癌症的技术，2013年在各大ding级科学杂志评选的十大科学进展中，位列榜首。

       现代药物的发展，到目前为止出现了三次大的革命。对于肿瘤研究，科学家们所知的输入信息是不同的ZL方向，输出信息是肿瘤消退。但其反应过程仍然是黑匣子，所知不多。

       肿瘤微环境复杂多变，且肿瘤或免疫细胞的功能与时间密切相关。为了能更好地从整体上系统分析肿瘤发生机制和治LX果等，我们需要借助于一定的成像设备。比如活体光学成像，它具有高时空分辨率、多色、高灵敏度、多维度、活体动态等优点，是研究肿瘤微环境的利器。不仅能实时观测肿瘤的位置、大小，还能对肿瘤的迁移进行示踪分析，并观测与其它药物或免疫分子的相互作用等。

       但目前的活体成像设备纷繁复杂，我们需要根据不同的研究方向，选择不同的成像机制和效果，对动物实验操作尤其是肿瘤造模的技术要求也比较高，另外在基础医学研究领域，活体成像应用得还不够普遍，因此大家的知识储备可能不够。

       那么怎么少走弯路，快速了解和掌握活体成像技术的运用，更好地从事肿瘤领域的研究呢？ 4月28日下午3:00-4:30 ，来听祁淑红博士讲解活体成像技术！本次课程着重介绍了活体成像在肿瘤免疫研究中的具体应用，希望给各位老师的研究提供更好的借鉴。

讲师介绍

祁淑红丨博士后

       博士研究生期间，主要从事肿瘤免疫ZL的活体光学成像研究，具有肿瘤免疫学、生物医学光子学、光学成像等学科背景，精通活体光学成像技术、动物实验技术等研究手段。现任华中科技大学武汉光电国家研究ZX博士后。

课程大纲

       ·光学成像原理简介

       ·肿瘤免疫ZL发展史简介

       ·活体光学成像在肿瘤免疫ZL中的应用

       ·活体光学成像的相关技术简介

       成像系统

       标记技术

       成像窗口（模型）

       ·稳定表达荧光蛋白的肿瘤细胞株的筛选

       ·小鼠皮窗的制备

报名方式

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随着生活水平和YL卫生状况的不断提升，寄生虫感染在我们日常生活中似乎已日渐陌生。但在一些欠发达地区，由于贫困和不良的卫生习惯造成的寄生虫感染仍然威胁着无数生命。隐孢子虫作为一种常见的人畜共患寄生虫感染性疾病，是导致腹泻病的主要原因。由于其经由粪便传播，所以常经由水体污染而在卫生条件较差的地区发生群体性感染。感染通常是自限性的，健康的成年人在发生第 一阶段的较严重的腹泻之后便可恢复，但粪便仍可能具有传染性。新生儿或免疫力低下的如艾滋病患者或经免疫YZZL的病人在感染后病情较严重，是儿童早期死亡、营养不良和生长迟缓的重要原因，也是艾滋病人并发腹泻死亡的主要原因。

现今发现的隐孢子虫共有15个亚种，分别感染人、家禽、宠物、牲畜以及一些野生动物。由于不了解其致病机制，目前的ZL方案往往是对症用药而非对因用药。由于不同物种间感染模式差异，在实验动物(主要为牛等家畜)上应对隐孢子虫感染的有效疫苗往往对预防人的感染收效甚微。

针对以上问题，来自美国宾大兽医学院的研究人员发现了一种可用在小鼠模型中模拟与人患隐孢子虫病相似病症的隐孢子虫(Cryptosporidium tyzzeri), 同时利用IVIS小动物活体成像系统帮助他们在体研究隐孢子虫的感染以及宿主经寄生虫或疫苗免疫激活后的抗感染现象。该研究于近期发表在Cell子刊Cell Host & Microbe上。

要在小鼠体内模拟人患隐孢子虫病的合理模型，首先就需要找到相应的隐孢子虫。作者在农场收集了大量小家鼠粪便，经由测序，鉴定出一株与感染人的两种隐孢子虫(C. parvum和C. hominis)Z接近的一种鼠隐孢子虫(C. tyzzeri)。同时为了后续在体观察其感染模式以及宿主抗感染效果，作者通过CRISPR-Cas9技术将Luciferase基因和mCherry荧光蛋白导入到隐孢子虫的基因组中，构建了一株可以进行活体以及显微观察的隐孢子虫。

图一C. tyzzeri的鉴定以及基因编辑 (上：隐孢子虫种间基因组相似性比较，AB为常见感染人的两种隐孢子虫，C为常见感染鼠的隐孢子虫)

构建好的隐孢子虫就可以进行活体观察了，由于有活力的隐孢子虫可以表达Luciferase，在底物荧光素的作用下便可自发荧光，通过IVIS活体成像系统来实时监测体内隐孢子虫的繁殖情况。作者将这一光学观察方式与传统的粪便qPCR检测结果进行验证，二者具有很好的一致性。作者除了观察到这一新鉴定的隐孢子虫感染和人患隐孢子虫病的感染部位以及病理表征一致之外，还观察到了具有免疫缺陷的鼠(IFN-γ、Rag基因的敲除鼠 )也更易受到隐孢子虫的危害，这一点与临床上免疫缺陷病人的高发病致死率也刚好吻合。

图二  C. tyzzeri感染模式观察

有了这一能够很好模拟人隐孢子虫感染的实验动物模型之后，便可以利用这一模型进行隐孢子虫的ZL以及疫苗的开发。由于临床上隐孢子虫高发地区人们在感染痊愈后再度感染的概率大大降低，因此作者首先检验了虫体是否可以直接作为疫苗来进行感染的预防。利用未经Luciferase标记的C. tyzzeri进行第 一次感染，同时实验组使用灭活的虫体作为疫苗进行第 一次免疫，在感染后用广谱抗虫药巴龙霉素杀灭后用Luc标记C. tyzzeri进行二次感染，能够观察到接触活虫的小鼠几乎不会发生二次感染，而使用灭活虫体作为疫苗无法激活体内免疫系统进行后续的抗感染作用。

图三 使用灭活的C. tyzzeri无法预防感染

因此作者想到可以使用减毒的活虫对宿主进行第 一次免疫。通过射线进行寄生虫减毒处理，可以降低其感染力至无害水平。在减毒活虫感染后30天，在使用Luc标记的C. tyzzeri进行感染，能够观察到该方法与野生型活虫二次感染模型有着相同的抗感染作用，说明减毒的疫苗是一种行之有效的预防隐孢子虫感染的方式。但是由于要调动自身免疫系统，这一方法在免疫缺陷的小鼠身上仍不奏效。

图四 使用减毒疫苗可以有效对隐孢子虫进行预防

虽然这篇文章也并未真正解决隐孢子虫的抗感染问题，但是构建出针对这一寄生虫病的实验小鼠模型已经为后续的科研工作者尝试更多ZL方案和预防措施提供了可操作可监控的实验工具。

参考文献

1. A Genetically Tractable, Natural Mouse Model of Cryptosporidiosis Offers Insights into Host Protective Immunity. Adam Sateriale et al., 2019, Cell Host & Microbe 26, 1–12

https://doi.org/10.1016/j.chom.2019.05.00

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