導語
細胞自噬(Autophagy)是細胞通過溶酶體降解受損細胞器或異常蛋白的“自我清理”機制,在癌癥、神經(jīng)退行性疾病等領域備受關注。然而,自噬檢測方法多樣且技術細節(jié)復雜,如何選擇并精準解讀數(shù)據(jù)?本文系統(tǒng)梳理自噬研究的6大經(jīng)典實驗方法,助你避開實驗“雷區(qū)”,高效完成課題!
一、WesternBlot檢測LC3蛋白:自噬標志物的“金標準”
原理:自噬過程中,胞漿型LC3-I會脂化形成膜結合型LC3-II,其比值(LC3-II/LC3-I)或LC3-II與內參蛋白(如β-actin)的比值可反映自噬水平。
實驗步驟:
1.樣本處理:實驗組需設置自噬誘導劑(如雷帕霉素)和抑制劑(如氯喹CQ)對照。
2.蛋白提?。毫呀饧毎箅x心取上清,BCA法定量。
3.電泳與轉膜:SDS-PAGE分離蛋白,轉至PVDF膜。
4.抗體孵育:一抗(抗LC3抗體,如SigmaL7543),二抗(HRP標記)。
5.顯影分析:化學發(fā)光法檢測條帶,計算LC3-II/LC3-I比值。
關鍵提示:
-溶酶體抑制劑必要性:氯喹可阻斷自噬體降解,通過比較“誘導組”和“誘導+抑制組”判斷自噬流(AutophagicFlux)是否完整。
-避免假陽性:某些應激(如饑餓)會短暫上調LC3-II,需結合其他實驗交叉驗證。
二、熒光顯微鏡觀察:mRFP-GFP-LC3雙熒光探針法
原理:
-GFP:在酸性環(huán)境(溶酶體)中熒光淬滅;
-mRFP:耐酸性強,熒光穩(wěn)定。
當自噬體(中性pH)形成時,顯示黃色斑點(GFP+mRFP疊加);自噬體與溶酶體融合后,GFP信號消失,僅保留紅色斑點。
實驗步驟:
1.轉染/病毒感染:將mRFP-GFP-LC3質粒導入細胞。
2.藥物處理:誘導或抑制自噬。
3.共聚焦顯微鏡觀察:統(tǒng)計紅黃斑點數(shù)量及比例。
結果判讀:
-黃斑(GFP+/mRFP+):自噬體形成階段;
-紅斑(mRFP+/GFP-):自噬溶酶體階段;
-紅斑增多:自噬流活躍。
優(yōu)勢:直觀區(qū)分自噬體與自噬溶酶體,動態(tài)監(jiān)測自噬流。
三、透射電鏡(TEM):自噬結構的“終極鑒定”
原理:透射電鏡可清晰觀察到自噬體(雙層膜結構包裹細胞質成分)及自噬溶酶體(單層膜包裹降解物質)。
實驗流程:
1.樣本固定:2.5%戊二醛+1%鋨酸雙重固定。
2.脫水包埋:梯度乙醇脫水,環(huán)氧樹脂包埋。
3.超薄切片:切片厚度50-70nm,鈾鉛雙染色。
4.電鏡觀察:尋找典型自噬結構并拍照記錄。
注意事項:
-自噬體結構易與溶酶體或內吞泡混淆,需結合其他實驗驗證;
-樣本制備耗時,成本較高。
四、流式細胞術:高通量檢測自噬活性
原理:利用熒光探針(如Cyto-ID)特異性標記自噬體,通過流式細胞儀定量分析群體細胞自噬水平。
操作要點:
1.探針加載:Cyto-ID染料避光孵育細胞30分鐘。
2.洗滌與分析:PBS洗滌后上機檢測(Ex/Em=480/530nm)。
3.對照設置:陽性對照(雷帕霉素)、陰性對照(3-MA抑制劑)。
優(yōu)勢:快速、高通量,適合藥物篩選或大樣本分析。
五、溶酶體功能評估:自噬流的關鍵驗證
自噬體與溶酶體融合障礙會導致自噬流阻斷,需結合溶酶體活性檢測:
1.LysoTracker染色:
-原理:LysoTracker(如DND-99)靶向酸性細胞器(溶酶體)。
-步驟:1μMLysoTracker避光孵育30分鐘,熒光顯微鏡觀察紅色熒光強度。
-意義:溶酶體數(shù)量或活性降低可能提示自噬流受阻。
2.組織蛋白酶(Cathepsin)活性檢測:
-方法:使用熒光底物(如MagicRedCathepsinB試劑)檢測酶活性。
-結果:熒光強度降低表明溶酶體功能異常。
六、自噬相關基因/蛋白的分子調控
1.關鍵基因敲除/過表達:
-靶點:ATG5、ATG7、Beclin1等自噬核心基因。
-方法:CRISPR/Cas9、siRNA干擾或質粒轉染。
2.信號通路檢測:
-mTOR通路:檢測p-mTOR(S2448)水平,mTOR抑制促進自噬。
-AMPK通路:p-AMPK(T172)激活可誘導自噬。
實驗設計避坑指南
1.自噬流檢測必不可少:單獨檢測LC3-II可能誤判,需結合抑制劑明確自噬活性。
2.多方法聯(lián)用:WesternBlot+熒光顯微鏡+電鏡組合提高結論可靠性。
3.關注細胞類型差異:不同細胞系基礎自噬水平差異大,需預實驗優(yōu)化條件。
結語
細胞自噬研究既是熱點也是難點,從方法選擇到數(shù)據(jù)解讀均需嚴謹設計。皮諾飛生物提供自噬研究全方案支持,包括:
-LC3/ATG抗體:高特異性,低背景;
-自噬誘導/抑制劑:氯喹、雷帕霉素等現(xiàn)貨供應;
-一站式檢測服務:電鏡切片、流式分析、熒光染色。
立即咨詢技術專家,獲取個性化實驗方案!
電話:15392937510
官網(wǎng):www.pinocbio.com