蔡司 ApoTome 技术助力科学研究，启发科学创新！

案例一：免疫学

2015年在《Nature communications》上发表的“Anoctamin 6 mediates effects essential for innate immunity downstream of P2X7 receptors in macrophages”研究中， Jiraporn博士等人使用蔡司Axiovert 200M搭载ApoTome，有效的去除了非焦平面模糊信号干扰，并与DIC图像无漂移叠加，对细胞凋亡进行了验证。分别用于ATP和TA添加状态下V-FITC试剂结合膜内蛋白的荧光状态和ANO6基因存在和抑制状态下Caspase3的活性检测。以证明短暂暴露于ATP会诱导caspase-3的延迟激活，而该激活可被TA完全抑制；小鼠巨噬细胞即使在不添加ATP的情况下也表现出很强的自发吞噬活性。[1]

案例二：胚胎发育学

2022年在《Nature communications》发表的“Breaking constraint of mammalian axial formulae”一文中，Hauswirth等研究人员利用AxioImager Z1搭载Apotome模式消除非焦平面模糊信号，去伪存真，提高荧光标记的成像信噪比。在×20物镜放大倍率下明场观察下获取E12.5分裂尾尖的单细胞层图像（Apotome模式下采集），并对单荧光图像应用背景扣除以提取/区分高于自发荧光的信号来观察腹侧尾部的尾芽中的祖细胞群。证明尾芽包含了后体形成所需的所有主要祖细胞。[2]

案例三：模式生物生殖学

2023年Nature aging中发表的“The CRTC-1 transcriptional domain is required for COMPASS complex-mediated longevity in C. elegans”中，秀丽隐杆线虫为活体动物，虽然身体半透明，但其体型以及组织结构干扰，往往难以兼顾整体观察和内部细微结构变化观察。该实验使用配备ApoTome2和AxioCam MRc相机的蔡司Axio Imager.M2显微镜获取图像，提升GFP标记的荧光成像信噪比，通过Fiji ImageJ对每个肠核的GFP :: SBP-1报告基因的平均荧光强度进行定量。对于CREp :: GFP报告基因，使用Fiji ImageJ对每个头部的平均荧光强度进行定量。[3]

案例四：遗传学

为了更好的研究正常情况下和Tbx1失活时心脏嵴细胞的遗传特征和动态转变，美国爱因斯坦医学院实验室刘洋教授及其团队利用模型动物小鼠，开展了对心脏嵴细胞的转录特征和基因表达动力学的相关研究，2023年，研究成果发表于Nature communications杂志上。阿尔伯特·爱因斯坦医学院团队的科学家们利用蔡司AxioImager M2 搭载结构光照明ApoTome ，对小鼠胚胎免疫染色后的切片进行多方面验证。发现了Tbx1在单细胞水平上非自主调控CNCC成熟的机制，并发现当Tbx1失活时，改变的BMP和FGF-MAPK信号通路以及其他信号通路可能导致心血管畸形。[4]

案例五：基因编辑

2024年，Bitard等人在CDD（Cell Death Discovery）上发表“Uveitic glaucoma-like features in Yap conditional knockout mice”的文章中，揭示了 YAP 基因在保持睫状体和视网膜神经节细胞完整性方面的重要作用，从而防止葡萄膜炎性青光眼样特征的发生。在这项研究中，蔡司AxioImager.M2显微镜配备了ApoTome模块，用于获取石蜡包埋眼部切片的荧光和透射光（明场）图像。Zen软件和ImageJ软件被用于对图像进行处理。该研究验证葡萄膜炎性青光眼特征如白蛋白等血液渗出（利用ALB抗体标记白蛋白血管，YAP敲除后会发现绿色荧光即血液渗漏），针对虹膜荧光素血管造影进行观察对比。结果表明，对于神经节细胞和睑板膜细胞中YAP基因的删除导致了类似葡萄膜炎性青光眼的表型。在YAP cKO眼前房室内，观察到早期BaB（血水屏障）破坏和睑板膜塌陷，模拟了患有葡萄膜炎的患者的表现。在神经视网膜方面，研究强调了早期血管缺陷和视神经盘凹陷，以及随着年龄的增长而恶化的Müller细胞功能异常（包括持续的反应性胶质增生和谷氨酸回收缺陷）。最终，老年Yap cKO小鼠开始出现RGC丢失。结果显示YAP被认为是眼部发育、稳态和疾病的重要调节因子。除了作为细胞自主调节器的主要功能外（促进增殖、分化、凋亡等关键细胞过程），YAP还通过其机械感应活性连接细胞和细胞外基质变化，在组织结构水平发挥作用，并有助于建立和维持上皮细胞之间的细胞连接。[5]

案例六：神经学、病理学

2023年，Choi博士等人在Nature communications上发表的“Spatial organization of the mouse retina at single cell resolution by MERFISH”文章中，利用MERFISH（multiplexed error-robust fluorescence in situ hybridization）技术生成了小鼠视网膜的单细胞空间图谱，实验使用了蔡司Axio Imager 搭配Apotome观察眼睛组织染色切片。荧光观察模式下观察视网膜横截面中针对 Prkca进行免疫荧光染色的石蜡组织切片。并在荧光观察模式下观察RNAScop原位杂交的新鲜冷冻组织切片，以获得神经节细胞层中移位的AC亚型标记物的原位杂交图像。[6]

案例七：机器学习、真菌学

2021年，Fu研究员等人在Nature communication中发表“Leveraging machine learning essentiality predictions and chemogenomic interactions to identify antifungal targets”的文章中，利用系统分析必需基因的方法，通过建立机器学习模型来预测念珠菌全基因组中的基因的必需性，并扩展了这一病原体中最大的功能基因组资源（GRACE收集）约866个基因。通过这个模型和化学基因组分析，研究者定义了三种未经表征的基因的功能，这些基因在着丝粒功能、线粒体完整性和翻译等方面发挥作用，并确定了谷氨酰-tRNA合成酶Gln4是抗真菌化合物N-嘧啶基-β-噻吩丙烯酰胺（NP-BTA）的靶点。在共定位实验中，作者使用Axio Imager.M1搭载结构化照明ApoTome系统。用线粒体红色荧光探针预测该靶基因转录抑制后线粒体形态变化，发现EMF1的缺失会导致线粒体聚结并失去管状形态；用绿色荧光蛋白（GFP）标记并监测它们的功能定位，证实了菌株可以存活，表明Emf1可能在白色念珠菌中作为mtDNA的结合蛋白从而发挥作用。[7]

案例八：发育学

第3类磷脂酰肌醇-3-激酶（PI3K），以其作为脂质激酶在内吞作用和溶酶体降解中的重要作用而闻名。为了更好地研究第三类PI3K在合成新嘌呤中所起到的作用，Ganna Panasyuk博士及其团队利用小鼠胚胎成纤维细胞与动物模型肝脏特异性Vps15敲除的小鼠，开展了对第3类PI3K是否影响昼夜节律锁相关研究，研究成果2023年发表在Nature Cell Biology杂志上。Ganna Panasyuk博士及其团队使用蔡司Axio Observer Z1搭载结构光照明系统ApoTome 2，对小鼠肝组织和细胞进行免疫组化分析，发现肝细胞中节律性头嘌呤合成依赖于Vps15的表达。[8]