茉莉花新闻网

中華青年思想與行動的聚合地

一文总结:细胞衰老十大标志物

时间:
2021年01月19日 |
作者:
Admin |
来源:
科研圈

细胞衰老及相关机制研究跟癌症、发育、细胞代谢、表观生物学等诸多领域都关联密切。

什么是衰老?

细胞衰老是指稳定细胞周期停滞的状态,在这种状态下增殖细胞会对促生长刺激产生耐受,通常由 DNA 损伤所引起。衰老细胞的特征是形态学和代谢变化、染色质重构、基因表达改变以及出现一种称为衰老相关分泌表型 (SASP) 的促炎症表型。

为何会发生衰老?

衰老能够阻止含有受损 DNA 的细胞复制,这是一种重要的抗肿瘤功能。衰老通常由损伤性刺激引起,包括端粒缩短(复制衰老)、DNA 损伤(DNA 损伤诱导衰老)和致癌信号转导(癌基因诱导衰老)。

细胞衰老及相关机制研究跟癌症、发育、细胞代谢、表观生物学等诸多领域都关联密切。提到细胞衰老的研究,你能一口气说出几个标志物?小编特意为您整理好十大关键靶标。

1 β-Galactosidase Staining Kit

衰老细胞是以 pH 依赖的方式表达 β 半乳糖苷酶,特别是在 pH 值为 6 时是可检测到的[1]。这种便捷的染色试剂盒含有所有用于细胞或甚至是冷冻组织中检测 pH 值为 6 时的 β 半乳糖苷酶活性所需的东西!它非常适合快速便捷地检测多个细胞群或组织样品,方向简单明了,并且蓝色染色明亮清晰。

pH 值 为 6 时,对细胞群倍增数为 29(左图)的正常 WI38 细胞以及细胞群倍增数为 36(右图)的衰老 WI38 细胞进行 β-半乳糖苷酶染色。

2 p53 和 磷酸化p53

p53 研究很广泛,几乎不需要介绍了!作为 DNA 损伤应答 (DDR) 通路的主要参与者,p53 还是细胞周期的关键调节分子,其中增加的磷酸化 p53 将会激活周期素依赖性激酶抑制剂 (CDKI),并最终导致细胞周期停滞。

image.png

使用 p53 (7F5) Rabbit mAb #2527(绿色) 对 HT-29 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。肌动蛋白纤丝用 DY-554 Phalloidin 进行标记(红色)。

正如上面所述的,衰老细胞周期停滞高度依赖于phospho-53,而phospho-53 会聚集并激活多种不同的 CDKI。在 p53 和phospho-p53 水平之间进行比较分析通常是研究 DDR 通路和衰老的一个关键步骤。

image.png

使用 Phospho-p53 (Ser46) Antibody #2521 (绿色) 对未经处理 (左图) 或 Etoposide (右图) 处理的 MCF-7 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。肌动蛋白纤丝用 DY-554 Phalloidin 进行标记(红色)。

3 p21

其中一个确立已久的衰老标志物 p21 是磷酸化-p53 的下游 CDKI。p21 通过在结合 CDK2 时阻断细胞周期进入 G1/S 来起到细胞周期抑制剂的作用[1]。

image.png

使用 p21 Waf1/Cip1 (12D1) Rabbit mAb #2947(红色)和 Phospho-Histone H3 (Ser10) (6G3) Mouse mAb #9706(绿色)对 MCF7 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。蓝色伪彩 = DRAQ5® #4084(DNA 荧光染料)。

4 p16

另一种常见且可靠的衰老标志物 p16 的表达被认为会促使细胞衰老[2]。p16 是 CDKI INK4 家族的成员,它会与 CDK4 和 CDK6 作用使细胞周期停滞在 G1[3]。

image.png

使用 p16 INK4A (D3W8G) Rabbit mAb #92803(上图)或 β-Actin (D6A8) Rabbit mAb #8457 (下图)对 HeLa 和 HUVEC 细胞的提取物进行蛋白印迹分析。

5 LaminB1

衰老细胞通常显示出形态变化,使得 LaminB1 成为另一个有用的衰老指示分子。胞核形态标志物 LaminB1 在衰老的人和小鼠细胞中出现表达缺失[4]。LaminB1 缺失以及 p21 和 p16 聚集的增加均是重要典型的衰老标志。

image.png

使用 Lamin B1 (119D5-F1) Mouse mAb #68591(绿色)和 β-Actin (13E5) Rabbit mAb (Alexa Fluor® 647 Conjugate) #8584(红色)对 HT-29 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。蓝色伪彩 = Propidium Iodide (PI)/RNase Staining Solution #4087(DNA 荧光染料)。

6 衰老相关分泌表型(SASP)

衰老细胞有许多常见特征,但这些特征不尽相同。每个衰老细胞群表现为细胞因子、生长因子和蛋白酶水平不同,这称为衰老相关分泌表型 (SASP)。SASP Antibody Sampler Kit 含有针对各种蛋白的抗体,可用于研究衰老细胞。这个系列可以让您确定您的细胞群的特定 SASP。

image.png

使用 IL-1β (D3U3E) Rabbit mAb #12703 对重组 Human Interleukin-1β (hIL-1β) #8900 进行蛋白印迹分析。

7 Rb 和 磷酸化 Rb

通常,Rb 磷酸化是解除转录靶标抑制并推进细胞周期进程所必需的。各种 CDKI(包括 p21 和 p16)对细胞周期的抑制会导致 Rb 被过度激活;这最终会导致细胞周期停滞和衰老[4]。

image.png

使用 Rb (4H1) Mouse mAb #9309(绿色)对 SH-SY5Y 细胞进行共聚焦免疫荧光图像分析。肌动蛋白丝用 Alexa Fluor® 555 phalloidin(红色)标记。

Rb 必须经过磷酸化才能推进细胞周期进程,因此在衰老细胞中未见磷酸化-Rb。与 p53 一样,在研究衰老时,对 Rb 和磷酸化 Rb 进行比较分析是最重要的。

image.png

使用 Phospho-Rb (Ser807/Ser811) (D20B12) XP® Rabbit mAb #8516(绿色)对未经(上图)或已经 λ 磷酸酶(下图)处理的 MCF7(左图)和 BT-549(右图)细胞进行共聚焦免疫荧光分析。使用 DY-554 phalloidin(红色)标记肌动蛋白纤丝。蓝色伪彩 = DRAQ® #4084(DNA 荧光染料)。

8 γ-H2A.X


γ-H2A.X 是 DDR 通路的一种典型标志物。DNA 损伤会导致快速可靠的应答,其中 H2A.X 在 Ser139 上被磷酸化,形成 γ H2A.X[5],使其成为一种研究 DDR 通路和衰老的强大工具。

image.png

使用 Phospho-Histone H2A.X (Ser139) (20E3) Rabbit mAb #9718 对未经处理的(左)或经紫外线处理(右)的石蜡包埋的 HT-29 细胞进行免疫组织化学分析。

9 53BP1

53BP1 最初被发现是 p53 的结合伴侣,会增强其转录活性[6,7]。53BP1 在 DNA 修复中起到重要作用,已知会被募集到 DNA 损伤位点,53BP1 是否停留在这些位点取决于 γ-H2A.X[8]。

image.png

使用 53BP1 Antibody #4937(绿色)对 Hela 细胞进行共聚焦免疫荧光分析。肌动蛋白丝用 Alexa Fluor® 555 phalloidin(红色)标记。

10 Ki67

有时,检测某种物质的最佳方式是确定未起作用的物质。Ki67 是一种胞核蛋白,它也是一种频繁使用的细胞增殖标志物。这种检测横跨 G1 至有丝分裂结束,但在细胞处于 G0 休止期时无法检测到[9]。衰老细胞的标志是永久性退出细胞周期,因此衰老细胞不表达 Ki67。

image.png

使用 Ki-67 (8D5) Mouse mAb #9449 对石蜡包埋的人乳腺癌进行免疫组织化学分析。

*小提示!除此之外,还有很多衰老细胞标志物,那么初入课题,如何选择?我们建议从 Senescence Marker Antibody Sampler Kit #56062 开始,这款试剂盒含有这些功能性标志物中的多个标志物,非常适合用来检测您的衰老细胞,并确定重点需要研究的靶点!

参考文献:

1 Hernandez-Segura, A. et al. (2018) Trends in Cell Biol. 28, 6 436-453.

2 LaPak, K.M. and Burd, C.E. (2014) Mol Cancer Res 12, 167-83.

3 He, S. and Sharpless, N. (2017) Cell 169, 6, 1000-1011.

4 Gorgoulis, V. et al. (2019) Cell 179, 4, 813-827.

5 Sharma, A. et al. (2012) DNA Rep. Prot. 613-626.

6 Iwabuchi, K. et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91, 6098-102.

7 Ward, I.M. et al. (2003) J. Biol. Chem. 278, 19579-82.

8 Wang, B. et al. (2002) Science 298, 5597, 1435-1438.

9 Lawless, C. et al. (2010) Exp. Ger. 45, 10 772-778.



同类信息

查看全部

茉莉花论坛作为一个开放社区,允许您发表任何符合社区规定的文章和评论。

茉莉花新闻网

        中国茉莉花革命网始创于2011年2月20日,受阿拉伯之春的感召,大家共同组织、发起了中国茉莉花革命。后由数名义工无偿坚持至今,并发展成为广受翻墙网民欢迎的新闻聚合网站并提供论坛服务。

新闻汇总

邮件订阅

输入您的邮件地址:

linkedin facebook pinterest youtube rss twitter instagram facebook-blank rss-blank linkedin-blank pinterest youtube twitter instagram