近日,中科院合肥研究院健康所楊良保研究員課題組在細(xì)胞衰老β-半乳糖苷酶活性分析方面取得新進(jìn)展,提出β-半乳糖苷酶活性評(píng)價(jià)SERS新策略。其成果以“In-situ SERS readout strategy to improve the reliability of beta-galactosidase activity assay based on X-gal staining in shortening incubation times”為題,在線發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊Talanta。
β-半乳糖苷酶是廣泛使用的細(xì)胞衰老標(biāo)志物。目前,基于X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-D-半乳糖苷)的細(xì)胞染色觀察,是β-半乳糖苷酶活性評(píng)價(jià)的常用方法,染色時(shí)間通常需要12小時(shí)以上。然而,由于細(xì)胞生長(zhǎng)狀態(tài)和酶活性不一致,染色時(shí)長(zhǎng)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響非常大。對(duì)于染色微弱的細(xì)胞,由于達(dá)不到觀察靈敏性要求,容易誤判或遺漏。延長(zhǎng)染色時(shí)間,雖然可以提高染色強(qiáng)度,然而同時(shí)產(chǎn)生高的染色背景和假陽性結(jié)果。所以,在不同觀察時(shí)段,往往難以獲得一致的、可靠的評(píng)價(jià)結(jié)果。
課題組李紹飛博士揭示了X-gal染色高背景和假陽性的成因,認(rèn)為不溶性的X-gal水解產(chǎn)物,隨染色時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)依賴有機(jī)物媒介而逐漸擴(kuò)散,造成非特異性染色,從而針對(duì)性提出表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)(SERS)對(duì)染色細(xì)胞進(jìn)行原位靈敏快速分析的策略,以克服不同染色時(shí)長(zhǎng)對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的影響。研究結(jié)果表明,該策略能在數(shù)小時(shí)內(nèi)靈敏識(shí)別和定位β-半乳糖苷酶活性細(xì)胞,不僅減少了時(shí)間消耗,也極大改善了分析結(jié)果的一致性和可靠性。該研究,為衰老研究和抗衰老療效評(píng)價(jià)等提供了很好的方法學(xué)基礎(chǔ)。
該項(xiàng)研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。
文章鏈接: https://doi.org/10.1016/j.talanta.2021.122689 。
SERS原位識(shí)別染色細(xì)胞:
(A)縮短染色時(shí)間提高染色結(jié)果可靠性策略原理;
(B)不同時(shí)間細(xì)胞染色情況;
(C)和(D)縮短時(shí)間下細(xì)胞染色情況及SERS原位分析。
藍(lán)色條帶處為β-半乳糖苷酶陽性染色細(xì)胞SERS特征峰。
紅色和黑色三角分別指示了被檢的染色陽性和陰性細(xì)胞。
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