提到細胞衰老的研究,你能一口氣說出幾個標誌物?
了解細胞周期停滯發生的時間和原因對發育、衰老、癌症等許多研究領域都至關重要。當然科研工具越好,產生的結果就越好,因此,對於衰老研究,確保您有「衰老研究的十大靶標」的研究工具。
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β-Galactosidase Staining Kit
衰老細胞是以 pH 依賴的方式表達 β 半乳糖苷酶,特別是在 pH 值為 6 時是可檢測到的 (1)。這種便捷的染色試劑盒含有所有用於細胞或甚至是冷凍組織中檢測 pH 值為 6 時的 β 半乳糖苷酶活性所需的東西!它非常適合快速便捷地檢測多個細胞群或組織樣品,方向簡單明了,並且藍色染色明亮清晰。
pH 值 為 6 時,對細胞群倍增數為 29(左圖)的正常 WI38 細胞以及細胞群倍增數為 36(右圖)的衰老 WI38 細胞進行 β-半乳糖苷酶染色。
近期,CST還推出了基於流式和ELISA 原理的 β 半乳糖苷酶的檢測試劑盒:(詳細介紹請關注下期微信推文)
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p53 和 磷酸化p53
p53 研究很廣泛,幾乎不需要介紹了!作為 DNA 損傷應答 (DDR) 通路的主要參與者,p53 還是細胞周期的關鍵調節分子,其中增加的磷酸化 p53 將會激活周期素依賴性激酶抑制劑 (CDKI),並最終導致細胞周期停滯。
使用 p53 (7F5) Rabbit mAb(綠色) 對 HT-29 細胞進行共聚焦免疫螢光分析。肌動蛋白纖絲用 DY-554 Phalloidin 進行標記(紅色)。
正如上面所述的,衰老細胞周期停滯高度依賴於phospho-53,而phospho-53 會聚集並激活多種不同的 CDKI。在 p53 和phospho-p53 水平之間進行比較分析通常是研究 DDR 通路和衰老的一個關鍵步驟。
使用 Phospho-p53 (Ser46) Antibody (綠色) 對未經處理 (左圖) 或 Etoposide (右圖) 處理的 MCF-7 細胞進行共聚焦免疫螢光分析。肌動蛋白纖絲用 DY-554 Phalloidin 進行標記(紅色)。
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p21
其中一個確立已久的衰老標誌物 p21 是磷酸化-p53 的下遊 CDKI。p21 通過在結合 CDK2 時阻斷細胞周期進入 G1/S 來起到細胞周期抑制劑的作用 (1)。
使用 p21 Waf1/Cip1 (12D1) Rabbit mAb(紅色)和 Phospho-Histone H3 (Ser10) (6G3) Mouse mAb #9706(綠色)對 MCF7 細胞進行共聚焦免疫螢光分析。藍色偽彩 = DRAQ5® #4084(DNA 螢光染料)。
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p16
另一種常見且可靠的衰老標誌物 p16 的表達被認為會促使細胞衰老 (2)。p16 是 CDKI INK4 家族的成員,它會與 CDK4 和 CDK6 作用使細胞周期停滯在 G1 (3)。
使用 p16 INK4A (D3W8G) Rabbit mAb(上圖)或 β-Actin (D6A8) Rabbit mAb #8457 (下圖)對 HeLa 和 HUVEC 細胞的提取物進行蛋白印跡分析。
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LaminB1
衰老細胞通常顯示出形態變化,使得 LaminB1 成為另一個有用的衰老指示分子。胞核形態標誌物 LaminB1 在衰老的人和小鼠細胞中出現表達缺失 (4)。LaminB1 缺失以及 p21 和 p16 聚集的增加均是重要典型的衰老標誌。
使用 Lamin B1 (119D5-F1) Mouse mAb(綠色)和 β-Actin (13E5) Rabbit mAb (Alexa Fluor® 647 Conjugate) #8584(紅色)對 HT-29 細胞進行共聚焦免疫螢光分析。藍色偽彩 = Propidium Iodide (PI)/RNase Staining Solution #4087(DNA 螢光染料)。
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衰老相關分泌表型 (SASP)
衰老細胞有許多常見特徵,但這些特徵不盡相同。每個衰老細胞群表現為細胞因子、生長因子和蛋白酶水平不同,這稱為衰老相關分泌表型 (SASP)。SASP Antibody Sampler Kit 含有針對各種蛋白的抗體,可用於研究衰老細胞。這個系列可以讓您確定您的細胞群的特定 SASP。
使用 IL-1β (D3U3E) Rabbit mAb 對重組 Human Interleukin-1β (hIL-1β) #8900 進行蛋白印跡分析。
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Rb 和 磷酸化 Rb
通常,Rb 磷酸化是解除轉錄靶標抑制並推進細胞周期進程所必需的。各種 CDKI(包括 p21 和 p16)對細胞周期的抑制會導致 Rb 被過度激活;這最終會導致細胞周期停滯和衰老 (4)。
使用 Rb (4H1) Mouse mAb(綠色)對 SH-SY5Y 細胞進行共聚焦免疫螢光圖像分析。肌動蛋白絲用 Alexa Fluor® 555 phalloidin(紅色)標記。
Rb 必須經過磷酸化才能推進細胞周期進程,因此在衰老細胞中未見磷酸化-Rb。與 p53 一樣,在研究衰老時,對 Rb 和磷酸化 Rb 進行比較分析是最重要的。
使用 Phospho-Rb (Ser807/Ser811) (D20B12) XP® Rabbit mAb(綠色)對未經(上圖)或已經 λ 磷酸酶(下圖)處理的 MCF7(左圖)和 BT-549(右圖)細胞進行共聚焦免疫螢光分析。使用 DY-554 phalloidin(紅色)標記肌動蛋白纖絲。藍色偽彩 = DRAQ® #4084(DNA 螢光染料)。
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γ-H2A.X
γ-H2A.X 是 DDR 通路的一種典型標誌物。DNA 損傷會導致快速可靠的應答,其中 H2A.X 在 Ser139 上被磷酸化,形成 γ H2A.X (5),使其成為一種研究 DDR 通路和衰老的強大工具。
使用 Phospho-Histone H2A.X (Ser139) (20E3) Rabbit mAb 對未經處理的(左)或經紫外線處理(右)的石蠟包埋的 HT-29 細胞進行免疫組織化學分析。
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53BP1
53BP1 最初被發現是 p53 的結合伴侶,會增強其轉錄活性 (6, 7)。53BP1 在 DNA 修復中起到重要作用,已知會被募集到 DNA 損傷位點,53BP1 是否停留在這些位點取決於 γ-H2A.X (8)。
使用 53BP1 Antibody(綠色)對 Hela 細胞進行共聚焦免疫螢光分析。肌動蛋白絲用 Alexa Fluor® 555 phalloidin(紅色)標記。
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Ki67
有時,檢測某種物質的最佳方式是確定未起作用的物質。Ki67 是一種胞核蛋白,它也是一種頻繁使用的細胞增殖標誌物。這種檢測橫跨 G1 至有絲分裂結束,但在細胞處於 G0 休止期時無法檢測到 (9)。衰老細胞的標誌是永久性退出細胞周期,因此衰老細胞不表達 Ki67。
使用 Ki-67 (8D5) Mouse mAb 對石蠟包埋的人乳腺癌進行免疫組織化學分析。