又一篇Molecular Cell，Multi-SIM助力揭秘免疫反应相关分子机制
待解决科研问题
在生物的免疫系统中，细胞时刻警惕着外来病原体的入侵。当病原体来袭，它们携带的核酸会成为免疫系统识别的关键信号。哺乳动物细胞进化出了检测胞质病原体核酸的信号通路，如RLRs-MAVS通路识别双链RNA（dsRNA），cGAS-STING通路识别双链DNA（dsDNA）。它们启动的信号通路会引发一系列免疫反应，保护机体免受病原体侵害。高效激活这些通路需宿主细胞特定蛋白因子，但多数因子激活机制不明。其中，锌指CCHC结构域蛋白3（ZCCHC3）可正向调控RLRs和cGAS等核酸免疫受体，在抗病毒免疫中意义重大，但其统一激活机制仍是未解之谜。
助力研究新发现
2025年2月，中国科学院生物物理研究所高璞、李栋、张立国合作团队在《Molecular Cell》期刊上在线发表了最新研究成果“Nucleic-acid-induced ZCCHC3 condensation promotes broad innate immune responses”。研究人员发现，ZCCHC3在识别细胞质中的RNA和DNA后，会发生液相凝聚，进而促进RLRs-MAVS和cGAS-STING信号通路的激活，增强机体的免疫反应。这一发现为理解免疫系统的工作机制提供了新的视角。
Muti-SIM在该文章里的贡献
Multi-SIM（多模态结构光超分辨智能显微镜）对细胞内生物分子凝聚体的形成以及不同生物分子间的共定位关系进行了细致观察，为ZCCHC3在免疫通路中的调控作用提供了关键信息。
ZCCHC3与RNA / DNA在细胞质中形成凝聚体。
图注：（A）在HeLa ZCCHC3-mEmerald_KI细胞中，转染1μg 45bp的Cy5-dsRNA（品红色）4h，以及在HeLa ZCCHC3-mEmerald_KI细胞中（B），转染1μg 100bp的Cy5-dsDNA（红色）3h后，用Multi-SIM采集荧光图像。
比例尺：5μm，5.4μm（放大区域）。
ZCCHC3-RNA聚集体与TOMM20有密切共定位和偶联运动。
图注：用Multi-SIM进行活细胞成像，将内源性表达mEmerald-ZCCHC3的HeLa细胞用1μg TOMM20-2×mCherry转染12h，再用1μg Cy5-RNA转染4h。白色箭头指示另外两个共定位的凝聚体。
比例尺：5μm，3.5μm（放大区域）。
cGAS在细胞颗粒中富集，并与ZCCHC3以及DNA共定位。而且随着ZCCHC3表达水平增加，细胞中cGAS-DNA聚集体数量增加。
图注：(C)在HeLa ZCCHC3-mEmerald_KI+Halo-cGAS_KI细胞中，转染1μg 100bp的Cy5-dsDNA（红色）3h后，用Multi-SIM采集3D-SIM图像。
比例尺：5μm，6.62μm（放大区域）。
图注：(E) 在不同ZCCHC3表达水平的三组数据中，采集ZCCHC3-cGAS-DNA凝聚体形成的Multi-SIM图像。白色箭头指示凝聚体。
比例尺：5 μm。
研究成果总结
在本研究中，Multi-SIM技术用于观察多种蛋白与核酸的共定位情况。研究人员借助Multi-SIM对转染相关荧光标记分子的细胞进行成像，清晰地确定了ZCCHC3与cGAS等在细胞内的共定位，助力探究其在免疫信号通路中的作用机制。Multi-SIM能够在细胞层面直接、直观地呈现分子间的定位关系，为研究生物分子的相互作用提供了关键的可视化依据。
