激光共聚焦顯微鏡助力腫瘤抑制劑研究
01 文章內容
文章聚焦于鐵死亡抑制蛋白FSP1（ferroptosis suppressor protein-1）的研究。研究人員通過篩選小分子庫發現icFSP1這一新型 FSP1 抑制劑，它能誘導鐵死亡，且作用機制不同于以往的iFSP1，不直接抑制FSP1酶活性，而是使FSP1發生亞細胞重定位并凝聚，進而促進FSP1相分離，引發脂質過氧化和鐵死亡。這一過程依賴FSP1的N端肉豆蔻�；⑻囟ò被釟埢跋嚓P結構區域。體內實驗顯示icFSP1能抑制腫瘤生長，通過誘導FSP1從膜上解離和相分離形成凝聚物，引發脂質過氧化和鐵死亡。文章中利用激光共聚焦顯微鏡為探究icFSP1誘導鐵死亡機制提供關鍵依據：
1.icFSP1對hFSP1亞細胞定位的影響：
展示了對穩定過表達FSP1–EGFP–Strep的野生型細胞用2.5μM的icFSP1處理后立即采集的代表性時間推移熒光圖像1（下圖c）。結果顯示，icFSP1處理后，細胞出現明顯焦點和凝聚物，而iFSP1處理組無此現象，表明icFSP1顯著改變hFSP1亞細胞定位，此變化先于脂質過氧化和鐵死亡。
2.FSP1凝聚物形成過程及特性：
對穩定過表達hFSP1-EGFP-Strep的Pfa1細胞用 icFSP1處理，在不同時間點拍攝熒光圖像2（下圖d），觀察到凝聚物數量隨時間增加，體現其形成的時間依賴性。用鐵死亡標記物（Liperfluo）與碘化丙啶（PI）對穩定過表達hFSP1-BFP的細胞進行共染色處理，標記脂質過氧化和細胞死亡情況（下圖e）。碘化丙啶具有特殊的染色特性，只有當細胞膜出現破損，其才能進入細胞并對細胞核進行染色。使用icFSP1處理表達hFSP1-BFP的細胞后，細胞內迅速誘導產生凝聚物。緊接著，Liperfluo發生氧化，這意味著細胞內脂質過氧化反應開始啟動。此后，細胞內的脂質過氧化物信號持續增強，直至細胞對碘化丙啶染色呈現陽性，這一現象表明細胞膜已破裂，細胞走向死亡。從整個過程可以清晰地看到，FSP1亞細胞定位的改變發生在脂質過氧化和鐵死亡之前，這一結果為深入理解鐵死亡的發生機制提供了重要線索。
> Tip1,2：
中心（公司）超高分辨率激光共聚焦顯微鏡平臺，提供配套細胞培養箱，可以供即時或不同時間點采集圖像的實驗，可確保實驗的時效性。
3.FSP1凝聚物的動態變化及相分離特性：
觀察穩定過表達hFSP1-EGFP-Strep的Pfa1細胞，發現icFSP1處理后凝聚物動態自由移動并融合（下圖a），洗脫抑制劑后凝聚物變化可逆（下圖b）。進行熒光漂白恢復（FRAP）分析3（下圖 c、d），發現早期凝聚物有FRAP現象，晚期無，結合其類似液滴的特性，表明hFSP1凝聚物可能涉及相分離。
> Tip3：
中心（公司）超高分辨率激光共聚焦顯微鏡平臺配備有熒光漂白恢復（FRAP）功能，可進行樣本定點光照射，并提供光漂白恢復實驗數據（時長、圖像等）。
4.FSP1凝聚物與亞細胞結構的關系：
對穩定過表達hFSP1-EGFP-Strep的細胞用icFSP1處理后，與多種細胞器特異性標記物共染4（下圖b），結果顯示hFSP1凝聚物不與內質網、高爾基體、脂質滴、內體、溶酶體等細胞器共定位，表明其并非定位于特定細胞器。
> Tip4：
中心（公司）超高分辨率激光共聚焦顯微鏡平臺可進行多通道（410-850nm）同時成像，同時提供單通道和多通道合并數據，多通道樣本可根據客戶要求提供個性化通道合并數據。
5.體內實驗中FSP1凝聚物檢測：
對腫瘤組織進行免疫熒光染色，用抗HA（hFSP1）抗體標記（下圖g、h），在icFSP1處理的腫瘤組織中，觀察到hFSP1凝聚物信號增強，表明icFSP1在體內可誘導FSP1相分離，促進脂質過氧化。對過表達不同FSP1突變體的腫瘤組織染色（下圖h），發現Q319K突變體在icFSP1處理后無凝聚物，細胞對icFSP1耐藥，驗證特定氨基酸殘基在FSP1相分離和藥物敏感性中的重要性。
02 文章總結
該研究揭示了icFSP1獨特的作用機制，即通過誘導FSP1從膜上解離和相分離形成凝聚物，引發脂質過氧化和鐵死亡。這為理解FSP1的調控機制提供了新視角，也為開發新型抗癌療法提供了潛在的藥物靶點和理論依據，未來應進一步開發同時靶向cyst(e)ine–GSH–GPX4節點和FSP1系統的藥物，以更有觸發腫瘤細胞鐵死亡，為攻克癌癥這一醫學難題帶來新的曙光。
03 平臺介紹
中心（公司）超高分辨率激光共聚焦顯微鏡平臺搭建的Leica Stellaris 5超高分辨率激光共聚焦系統，具有22mm均勻大視場及8K超高清掃描分辨率兩大優勢，同時搭載Power HyD檢測器，可實現更高的光子探測效率。整合的多層智能模塊體系，包含精準自聚焦、全景拼圖、多維時序成像以及光譜解碼等功能組件，尤其配備專業級共定位分析與智能三維重構系統，通過模組化擴展設計持續賦能生命科學探索新邊界。
