印度团队研发清晰技术实现单标记蛋白高维成像

蛋白质作为生物功能的主要协调者，不仅是治疗干预的核心靶点，更是疾病诊断的关键标志物。若能绘制出组织样本中每种蛋白质的身份及其在原生环境中的空间分布图谱，病理学家将能更准确地诊断癌症或解析复杂的神经系统疾病。然而，如何在保持原生空间语境的同时对大量蛋白质进行映射，长期困扰着生物医学界。近日，印度科学技术部下属自治机构——班加罗尔贾瓦哈拉尔·尼赫鲁科学研究中心（JNCASR）的研究团队取得突破，开发出一种名为“可裂解光擦除抗体报告分子”（CLEAR）的新型成像平台，仅需单一荧光标记即可在同一生物样本中可视化大量蛋白质。

该研究由萨里特·S·阿加斯特教授领导，联合印度科学研究所（IISc）研究人员共同完成。团队设计并合成了CLEAR探针，开发了相应的成像工作流，并在复杂的生物系统中验证了该平台的有效性，特别是在免疫细胞系统中的表现尤为突出。与传统多重成像技术不同，CLEAR将高多重性能力与速度、高分辨率以及对脆弱生物样本（包括活细胞）的兼容性相结合，从根本上重新定义了多重成像技术，实现了无需多种荧光标记即可近乎无限地可视化蛋白质。

CLEAR技术的核心原理类似于黑板书写：写下的内容可以被擦除，以便腾出空间进行新的书写。该方法允许科学家使用可裂解荧光标签对细胞内感兴趣的蛋白质进行标记。在显微镜下获取一组蛋白质的图像后，研究人员施加365纳米LED光的温和脉冲以擦除荧光信号，从而在同一细胞和同一光学窗口中标记并成像新一组蛋白质。通过迭代重复这一循环，可以在从单细胞到复杂组织切片的标本中生成日益详细且信息丰富的多蛋白地图。

这项发表于《化学科学》（Chemical Science）期刊的研究成果，有望变革生物医学研究和临床诊断。通过实现对细胞和组织中蛋白质的详细映射，该技术能够提高早期疾病检测的准确性，特别是在癌症和神经系统疾病领域，并有助于理解免疫反应。从长远来看，CLEAR技术通过提供指导靶向治疗的全面分子见解，有望推动精准医疗的发展，与全球空间蛋白质组学和精准医疗的努力方向高度一致。