2023年4月28日
本实验方案的目的是通过LC3免疫荧光染色及LC3点状结构定量分析,检测胰腺癌细胞和胰腺腺泡细胞中的自噬水平。
LC3免疫荧光技术可用于测定胰腺细胞中的自噬水平,能够研究不同干预因素对胰腺细胞自噬的潜在影响。该技术用于检测内源性LC3蛋白,避免了过表达LC3所导致的问题,例如形成与自噬无关的蛋白聚集体。
进行实验操作的是来自玛丽亚·伊内斯·瓦卡罗实验室的博士毕业生费利佩·伦纳(Felipe Renna)和博士生马伦娜·埃雷拉·洛佩斯(Malena Herrera Lopez)。开始细胞准备时,将12毫米圆形盖玻片浸入无水乙醇中。取出盖玻片后,将其垂直放入24孔板中。
将多孔板暴露于紫外辐射下15分钟。然后将盖玻片水平放置,并用DMEM洗涤。现在加入低代次的胰腺细胞,该细胞重悬于含有10% FBS、青霉素和链霉素的DMEM中,孵育细胞两天。
细胞接种后两天,在DMEM中配制浓度为每微升1微克的吉西他滨溶液。随后,将每个孔中的培养基吸取一半至单独的离心管中,加入适量的吉西他滨溶液。再将对应孔的半量培养基重新加回处理孔中,继续培养细胞24小时。
为了固定和通透细胞,将冷甲醇加入含有细胞的24孔板中。同时准备一个含有冷PBS的6孔板。使用注射器针头和镊子取出每一张盖玻片,并在PBS中清洗两次。
然后在甲醇中孵育6分钟。用PBS洗涤两次后,将盖玻片在封闭液中孵育1小时。在封闭液中加入抗LC3抗体,稀释比例为1:1000,并置于冰上保存。
在多孔板盖上覆盖一层实验室密封膜,然后在密封膜上每张盖玻片处加入 25 µL 抗 LC3 溶液。使用注射器针头和镊子,将每张盖玻片放置于一抗液滴上方,确保细胞面与溶液接触。将多孔板放入湿化孵育盒中。
用锡箔纸覆盖,并在冰箱中孵育过夜。第二天,从湿盒中取出多孔板。将盖玻片重新放回多孔板上,用 PBS 洗涤三次。
将荧光标记的抗兔抗体用封闭液按1:800的比例稀释,并在避光条件下冰上保存。密封多孔板盖后,通过密封膜向每张盖玻片上各加入25 µL抗兔抗体溶液。随后按照之前所示方法,用二抗处理盖玻片。
然后将培养板置于湿盒中,室温避光孵育2小时。抗体孵育结束后,用PBS洗涤多孔板上的盖玻片3次。每张盖玻片加入配制好的DAPI溶液,孵育10分钟。
用 PBS 洗涤后,将多孔板置于避光环境中。进行细胞拼接时,准备两个盛有水的烧杯和一张纸。在载玻片上的每张盖玻片上各加入 10 µL PVA-DABCO 溶液。
用水清洗盖玻片,然后在纸巾上晾干。最后将其覆盖在 PVA-DABCO 液滴上,并在避光条件下过夜干燥。
第二天,使用倒置共聚焦显微镜观察标记的细胞并采集图像。采集图像后,将包含各通道图像的文件逐个拖放到 Fiji 界面中。在弹出的对话框中,单击“确定”以打开图像。
然后关闭已打开的控制台窗口。在“图像”选项卡中,选择“颜色”,然后选择“拆分通道”。关闭除LC3图像以外的其他通道对应的图像。
然后在“图像”选项卡中,选择“调整”,接着选择“色彩平衡”。向左移动最大滑块,直到图像达到饱和,以显示细胞轮廓。使用手绘选择工具绘制细胞轮廓,然后单击“重置”以调整颜色。
在“编辑”选项卡中,选择“剪切”以剪切选定的项目,然后在不保存的情况下关闭图像。接着在“编辑”选项卡中选择“粘贴”。在“分析”菜单中,选择工具“3D对象计数器”。
将阈值设为2000,大小过滤范围设为50至500。确保勾选“对象”和“摘要”框,然后点击“确定”。在日志窗口中,检测到的点状结构数量将显示为“检测到的对象”。免疫荧光显示LC3蛋白在细胞内的分布情况,而DAPI则显示胰腺细胞中细胞核的定位。
吉西他滨处理后,LC3 斑点显著增加,表明自噬活性增强。当细胞过度汇合时,外分泌胰腺细胞容易堆积并相互重叠生长。多聚甲醛细胞固定法在保存 LC3 蛋白方面效果不佳,因其无法准确反映 LC3 蛋白的真实分布情况。
若在接种后未等待两天即进行固定或处理,PANC1细胞会呈现圆形。这种形态会降低细胞质与细胞核之间的比例,从而难以判断LC3在细胞内的分布情况。甲醇固定不充分可能干扰LC3的免疫标记,导致图像不清晰和定量结果不理想。
此操作过程中最重要的是,细胞必须用冷甲醇固定六分钟,而不是用多聚甲醛。按照此步骤操作后,可分析LC3与其他蛋白之间的共定位,从而研究与LC3功能相关的不同分子通路。
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本方案旨在通过LC3免疫荧光染色及LC3点状结构的定量分析,评估胰腺癌细胞和胰腺腺泡细胞中的自噬水平。该研究探讨了吉西他滨对自噬的影响,重点揭示了LC3蛋白在细胞内的分布特征。
利用LC3免疫荧光对胰腺细胞模型中的自噬进行定量评估,可深入揭示细胞应激反应及药物诱导的调控作用。该工作流程有助于在肿瘤学研发项目中对自噬相关通路进行机制性风险评估和靶点验证。可靠的自噬流检测可提高早期化合物评价及转化研究的预测可信度。
该 LC3 免疫荧光实验方案可整合到肿瘤学和细胞应激研究从发现到临床前的连续流程中。