超分辨荧光成像技术研究癌细胞表面糖基分布规律

advs糖类分子是细胞膜的重要组成成份,它参与了细胞多种生理活动,决定着细胞﹣细胞以及细胞﹣外界环境间的相互作用。糖基化的异常与许多疾病有着密切联系,例如肿瘤的发生、恶性转变、癌细胞的扩散和转移等。由于糖链结构的纷繁复杂、与癌症相关的糖链变化多样、癌症发生和发展过程中涉及的糖类分子种类众多,因而想要确定与癌变相关的糖类分子整体变化是极其困难的。目前,对于癌症相关糖分子的研究多集中在体外的传统方法检测分析。这些方法虽然提供了一些糖分子与癌症之间的关系,但由于技术本身的局限性,除了需要投入大量的人力物力,其所得结果的准确度也并不高。因此,为了更加全面、真实地揭示糖基化改变与癌症的关系,我们必须对细胞表面的糖分子进行直接观察,在单分子水平上研究癌细胞特有的糖类分布规律。

中国科学院长春应用化学研究所王宏达研究员及其团队利用具有纳米级分辨率的超分辨荧光成像显微镜(stochastic optical reconstruction microscopy, STORM)揭示了多种常见糖分子在癌细胞表面(细胞系和原代细胞)与正常细胞(细胞系和原代细胞)表面的分布差异。通过定位代表性糖分子(唾液酸,Sia)在多种类型的正常细胞和癌细胞表面的分布形态,发现Sia在癌细胞的表面分布远高于正常细胞,证实了细胞表面糖分子的分布差异可以作为癌细胞的一种鉴别特征。对于癌症相关糖分子分布的研究不仅为癌症的诊断提供了一种新颖的标记物,同时也有助于揭示异常的糖基化是如何参与癌症发生和转移过程的。相关论文发表在Adv. Sci. DOI: 10.1002/advs.201600270。

相关工作得到了国家自然科学基金委杰出青年和面上基金资助。