2023 年7月20日，Bio-protocol 期刊在线发表了日本理化学研究所Hiroshi Hamada 团队题为“Biophysical Analysis of Mechanical Signals in Immotile Cilia of Mouse Embryonic Nodes Using Advanced Microscopic Techniques” 的方法文章。
原文链接：www.bio-protocol.org/cn/bpdetail?id=4715关键词：左右对称破坏 mRNA成像 超分辨率成像 光镊子 数学建模 机械模拟
左右对称破缺(left-right symmetry breaking)是胚胎发育中的一个过程，使生物体的体型变得不对称，形成明显的左右两侧。这一重要事件确保内部器官的正确定位和功能。对这一过程的干扰可能导致影响器官位置和功能的发育障碍。了解这一机制对于研究胚胎发育和体型结构形成至关重要。
用于感知小鼠胚胎中不动纤毛并打破左右对称性的研究。
采用高分辨率成像与力学建模评估单个纤毛的膜张力。
运用光镊技术操纵单个纤毛，以及超分辨显微镜技术精确定位纤毛蛋白。广泛适用于研究其他纤毛的力学信号。
理解纤毛感知机制
该方法使研究者能够探究主要纤毛如何感知细胞外的刺激，如液流，并调节重要的信号，包括左右决定。通过解析纤毛上的力，研究者可以深入了解纤毛的感知能力，以及它们是否对流介导的化学或机械刺激作出响应。
探究力学响应
该方法允许观察纤毛在不同力学刺激下的响应，例如纤毛中的mRNA降解。通过应用光镊来施加机械力和高分辨率显微镜来测量膜应变，研究者可以更好地了解流体流动如何影响纤毛上的力，并影响膜张力。
纤毛研究的先进显微技术
该方法引入了先进的显微技术，3D激发发射抑制（STED），用于分析纤毛中膜蛋白的精确定位。通过将这种超分辨显微镜应用于小鼠胚胎中的纤毛，研究者可以获得有关纤毛膜蛋白空间分布的宝贵信息，推进对纤毛在各种生物过程中功能的理解。
这个方法的可重复性已经被本文作者日本理化学研究所Hiroshi Hamada 团队验证过，相关实验数据与结果发表在Science, DOI:10.1126/science.abq8148。
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Readers should cite both the Bio-protocol article and the original research article where this protocol was used:
Katoh, T. A., Omori, T., Ishikawa, T., Okada, Y. and Hamada, H. (2023). Biophysical Analysis of Mechanical Signals in Immotile Cilia of Mouse Embryonic Nodes Using Advanced Microscopic Techniques.Bio-protocol13(14): e4715. DOI: 10.21769/BioProtoc.4715.
Katoh, T. A., Omori, T., Mizuno, K., Sai, X., Minegishi, K., Ikawa, Y., Nishimura, H., Itabashi, T., Kajikawa, E., Hiver, S., et al. (2023). Immotile cilia mechanically sense the direction of fluid flow for left-right determination.Science379(6627): 66-71.
Bio-protocol简介
Bio-protocol于2011年在斯坦福大学创建, 致力于搭建全球权威的、高质量的生物实验方案分享平台，以助力科学发现。Bio-protocol 期刊（ISSN: 2331-8325）是Bio-protocol旗下的一份同行评审的国际学术期刊，发表高质量的生命科学实验方案，旨在提高科研的可重复性。至今，Bio-protocol 已发表了来自全球上万名优秀科研工作者（包括多名诺贝尔奖获得者）的5000多篇实验方案，并且同Science、eLife 等12家国际权威科学杂志建立长期合作关系，共同促进生命科学研究的可重复性。目前Bio-protocol 期刊已被PubMed Central，ESCI收录。
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