Science实力诠释！Amnis®成像流式技术 - 检测红细胞岛的全能利器

365 人阅读发布时间：2025-05-13 14:04

红细胞岛（Erythroblastic Islands, EBI）是第一个被发现的造血生态位，其由中心的巨噬细胞和周围不同分化阶段的红细胞组成。在红细胞的发育过程中，成熟红细胞离开骨髓之前，其细胞核会被红细胞岛内的巨噬细胞清除。对红细胞岛的研究不仅有助于深入理解红细胞生成的生物学过程，还可为贫血、肿瘤及炎症性疾病的治疗提供新靶点。因此，红细胞岛的研究热度与日俱增，吸引了众多研究者的目光。

图1：Amnis^®系统清晰捕获红细胞岛

Cytek^® Amnis^® ImageStream^®X Mk II成像流式细胞仪具有强大的多色成像以及定量统计功能，使其成为检测EBIs的不可或缺的利器。下面，就让我们一同来鉴赏这篇在顶刊Science上发表的文献，解析Amnis^®系统检测EBIs的精彩应用。

概要

开发可重现人类红细胞生成并维持循环红细胞存活的体内模型，一直以来都难以被实现。该研究报道了一种免疫缺陷小鼠模型，通过联合肝脏人源化和细胞因子人源化策略，显著增强了人类红细胞生成能力并延长了红细胞在循环系统中的存活时间。这种联合肝脏-细胞因子人源化的小鼠模型将为研究红细胞相关疾病及治疗方案的临床前测试提供重要平台。

小鼠模型制备和验证

在MISTRG小鼠（以人类细胞因子替代小鼠同源蛋白）中敲除了延胡索酰乙酰乙酸水解酶（Fah）基因。通过向小鼠脾内注射人肝细胞（huHep）可实现肝脏的人源化，该操作消除了小鼠补体C3并降低了Kupffer细胞的密度。将镰刀状细胞贫血病（SCD）患者的造血干细胞（HSCs）植入huHepMISTRGFah小鼠后，成功复现了血管阻塞现象，模拟了急性SCD的病理特征。

Amnis^®系统用于检测红细胞岛

以及镰刀状红细胞

肝脏人源化延长了循环中人类红细胞的存活时间，为了确定肝脏人源化是否也影响了人类红细胞的生成，研究者分析了骨髓中的人类红细胞生成，并发现huHepMISTRGFah小鼠的肝脏人源化提升了人类红细胞的植入率和成熟度。

进一步，研究者检测了huHepMISTRGFah小鼠中成熟红细胞的去核过程是否受到影响。利用Amnis^®成像流式细胞仪，使用40X物镜可直观检测该小鼠骨髓中红细胞岛（EBIs）的形成情况。如图2G所示，小鼠骨髓中EBIs中包含了大量的人类EBIs，其表型为huCD169⁺huCD14⁺双阳性中央巨噬细胞周围环绕着不同大小的huCD235a⁺红细胞祖细胞，包括去核的人类红细胞（图中白色箭头所指）。这表明了，肝脏的人源化增加了总体红细胞植入和成熟，却不影响其终末去核。

图2：F）huHepMISTRGFah小鼠中检测人EBIs的成像流式门控策略；G）人EBIs的代表性图像，与中央巨噬细胞接触的去核网织红细胞以白色箭头标记。

为了确定上述人红细胞是否足以在huHepMISTRGFah小鼠中重现SCD，研究者将成年SCD患者的HSPCs和年龄匹配的对照组的HSPCs分别植入huHepMISTRGFah小鼠。结果显示，对照组与SCD来源的HSPCs移植小鼠在人源CD45⁺细胞植入率、细胞谱系分布及骨髓与外周血的红系细胞植入率等方面表现相似，但在SCD-HSPCs移植组外周血中观察到镰刀状的人红细胞（每100个人红细胞中有7-11个镰刀状细胞）（图3），而对照HSPCs移植组无此现象（图4）。