背景介紹
隨著生物醫(yī)學研究的快速發(fā)展，小動物活體成像技術逐漸成為生命科學領域中一項重要的研究工具。
活體成像技術，即在不損傷生物體的情況下，通過高精度的成像手段觀察生物體內的生理、病理變化。這一技術的廣泛應用不僅極大推動了基礎醫(yī)學研究的進展，還對新藥研發(fā)、腫瘤治療、基因研究等多個領域產生了深遠的影響。傳統的動物模型實驗方法存在一定局限性和不足，特別是需要大量的動物分組和在不同時間點解剖獲取數據, 得到多個時間點的實驗結果，存在工作量大和組間差異問題。
相比之下，活體成像技術通過對同一組實驗對象在不同時間點進行成像，跟蹤同一觀察目標（標記細胞和標記分子）的移動及變化，不存在常見的組間差異，工作量和實驗動物消耗可大為減少，所得的數據也更加真實可信。此外, 活體成像技術不涉及放射性物質，具有操作簡單，所得結果直觀，靈敏度高等特點，可用于追蹤靶細胞數量，體積變化和體內分布，從分子和細胞水平對藥物療效進行評估。
常見問題分析（FAQ）
| Q | 熒光素鈉鹽和熒光素鉀鹽有什么區(qū)別？ |
| A | 二者在使用效果上無明顯差異，均溶于水，但熒光素鈉鹽溶解度(100mg/mL)要高于熒光素鉀鹽(60mg/mL)。在體內實驗研究中，研究者更傾向于選擇熒光素鉀鹽。 |
| Q | 為什么溶解熒光素鈉鹽或者鉀鹽的時候需用不含Ca2+或Mg2+離子的PBS，有無別的鹽溶液可用來溶解熒光素？ |
| A | PBS中的Ca2+、Mg2+抑制某些蛋白酶的活性。此外 Mg2+是催化熒光氧化的重要因素，Ca2+是和腔腸素氧化有關的離子，因此建議使用DPBS,其他的鹽溶液也可用來溶解熒光素，但要避免溶液中的陽離對實驗造成影響。 |
| Q | 描述熒光素酶的發(fā)光特性？ |
| A | 熒光素腹腔注射老鼠后約1 min后，能夠表達熒光素酶的細胞開始發(fā)光，10 min后強度達到穩(wěn)定的最高點，在最高點持續(xù)約20-30 min后開始衰減，約3 h后熒光素排除，發(fā)光全部消失，最好的檢測時間是在注射后15-35 min內。其動力學曲線如下圖： |
| Q | 怎么將熒光素注入小鼠體內，注射方法之間的區(qū)別是什么？ |
| A | 熒光素可通過腹腔注射或尾部靜脈注射注入小鼠體內。約1min可擴散到小鼠全身。大部分情況下使用熒光素濃度為150mg/kg。20g的小鼠約使用3mg的熒光素即可。 對于腹腔注射來講，擴散較慢，開始發(fā)光較慢，持續(xù)發(fā)光時間較長。 對于熒光素的尾部靜脈注射，擴散快，開始發(fā)光快，但發(fā)光持續(xù)時間較短。 |
| Q | 熒光素底物可以透過血腦屏障嗎？ |
| A | 底物熒光素，約280道爾頓，其脂溶性非常好，很容易透過血腦屏障。注射一次熒光素能保持小鼠體內熒光素酶標記的細胞發(fā)光30-45 min。每次熒光素酶催化反應只產生一個光子，這是肉眼無法觀察到的。 |
| Q | 用熒光素進行活體成像與綠色熒光蛋白檢測體內發(fā)光相比優(yōu)勢何在？ |
| A | 熒光素酶的偏紅光比綠色熒光蛋白的綠光在體內的穿透性要強近100倍。 熒光素是靠和熒光素酶的相互作用發(fā)光，特異性很強，得到的信噪比較高； 熒光蛋白需要激發(fā)光來產生反射光，但是在檢測的過程中，老鼠的皮毛，皮膚都會產生非特異性熒光，使得信噪比降低。熒光蛋白檢測更適合于體外檢測，熒光素酶的檢測更適合于體內檢測。 |
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案例展示
案例一：YAP-Activated SATB2 Is a Coactivator of NRF2 That Amplifies Antioxidative Capacity and Promotes Tumor Progression in Renal Cell Carcinoma
發(fā)表期刊：Cancer Research
影響因子：12.5001
發(fā)表單位：浙江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院
吉滿助力（原文引用）
“Transduction with the CMV-Luc-PGK-puro lentivirus（Genomeditech）facilitated the detection of tumor growth in the lung by intravital imaging.”
圖片來源于doi:10.1158/0008-5472.CAN-22-1693
F：使用親本或 SATB2 缺陷型 786-O 細胞進行原位腎移植后，小鼠從第 7 天至第 56 天分別用或不用 5-FU 處理的代表性 BIL 圖；
右圖，腎臟中 BIL 信號的量化
案例二：JP3, an antiangiogenic peptide, inhibits growth and metastasis of gastric cancer through TRIM25/SP1/MMP2 axis
發(fā)表期刊：Journal of Experimental & Clinical Cancer Research
影響因子：11.3997
發(fā)表單位：南京醫(yī)科大學
吉滿助力（原文引用）
“CMV-Luc-Puro lentiviral vectors (Genomeditech, Shanghai, China) were transfected into B16F0 and B16F10 cells and used for the bioluminescence assay.”
圖片來源于doi:10.1186/s13046-020-01617-8
H：利用IVIS體內圖像系統檢測小鼠體內的熒光素酶信號并拍照
案例三：Glycine Decarboxylase (GLDC) Plays a Crucial Role in Regulating Energy Metabolism, Invasion, Metastasis and Immune Escape for Prostate Cancer
發(fā)表期刊：International Journal of Biological Sciences
影響因子：8.1996
發(fā)表單位：南方醫(yī)科大學
吉滿助力（原文引用）
“22RV1 cells were cotransfected with luciferase lentivirus (Genomeditech, Shanghai, China)”
圖片來源于doi: 10.7150/ijbs.85893
I：p-GLDC組、p-MT-GLDC組、p-NC組小鼠原位移植瘤圖像
J：p-GLDC組、p-MT-GLDC組、p-NC組腫瘤體積
K：記錄每只小鼠肺、肝、腎、胰腺、睪丸、前列腺等轉移灶的熒光素酶表達強度
L：腫瘤轉移的器官分布頻率
