细胞收缩力调节剂的高通量筛选

在许多器官和组织中,细胞收缩力在生理学和病理生理学中起着核心作用。因此,调节细胞收缩力通常是主要的治疗策略。常见的例子是用于心肌细胞的强心剂、1种用于气道平滑肌细胞的支气管扩张剂、2种用于血管平滑肌细胞的血管扩张剂、3种用于骨骼肌细胞的松弛剂。4细胞收缩力在转移和癌细胞侵袭中也很重要。5 , 6在每种情况下,显然都存在紧迫的未满足的治疗需求。7 - 9然而,在高通量药物发现中使用细胞收缩力本身的测量作为主要读数以前并不实用。相反,目前可用的高通量筛选技术仅限于测量收缩本身的替代物,包括上游效应物,如细胞内信使、针对特定细胞表面受体或其他部分的结合亲和力测定、蛋白质表达和蛋白质重定位或形态变化。10 – 13

这些现有的高通量方法的you势在于它们的速度非常快,但缺点是它们wu法整合和直接评估主要的治疗目标——细胞收缩力。因此,根据分析,不仅某些候选药物可能会被遗漏,而且随后可能会发现许多相应的命中对收缩力几乎没有影响或没有影响。必然地,这些命中的有效性和验证只能使用老式的低通量方法du立建立,例如在孤立的肌肉条14中测量的收缩性或在活体中测量的反应性。15细胞变形性已被提议作为在癌症、 16疟疾17和恶性胸腔积液18的背景下进行细胞筛查的高通量基础,但这些测定仅限于漂浮细胞,对肌动蛋白的解聚、肌球蛋白的抑制19或粘附蛋白的调节。在依赖锚定的细胞中,尤其是在关注收缩力时,此类测定不适用。在生理和器官系统建模的背景下,体外组织构建和器官芯片技术也很有前景20 – 22但是,与下面描述的方法相比,它要复杂得多,因此不太适合高水平的筛选通量。总体而言,通过目前的高通量分析发现了许多潜在的药物,但美国食品和药物管理局 (FDA) 批准的大多数新分子实体继续通过传统的表型分析发现。23此外,由于 50% 的候选药物目前在 II 期临床试验中失败,24有人建议,如果在早期阶段将与疾病相关的终点纳入药物发现,可能会降低失败率并降低开发成本。25为了添补这一空白,我们在此描述了一种新技术,即收缩力筛选 (CFS),它基于对细胞收缩力本身的直接测量,作为目标生理终点。

材料和方法

世联博研提供细胞收缩力测试分析工具：

1、微柱阵列细胞牵引力显微镜

2、FLECS高通量细胞收缩力测试平台

3、smart[contractility] plates,可收缩的环状类器官,细胞3d聚集体自组装成环装置