建立单细胞活成像体系并分类照射后结局
确定IR后不同细胞死亡模式及其与细胞周期相位的关系
用3F FUCCI HeLa等细胞系,照射后6 min间隔活成像120 h,记录细胞周期相位和结局(分裂、间期死亡、有丝分裂死亡)
Homologous recombination promotes non-immunogenic mitotic cell death upon DNA damage.
多细胞系活成像+细胞遗传学+蛋白/基因操作+流式+TCGA分析,含功能与机制验证
p53缺陷HeLa细胞(3F FUCCI报告) G2富集或异步照射的HeLa与HT1080 6TG IMR90成纤维细胞及IMR90 E6E7 PEO1与PEO4卵巢癌细胞
IR剂量:2、4、8、14、20 Gy;照射后活成像6 min间隔持续120 h 细胞周期相位:S/G2 vs G1照射;G1/S双胸苷同步释放后3、6、14 h照射 SAC依赖性:0.5 µM reversine处理;有丝分裂死亡与SAC阻滞相关 HR功能:RAD51/BRCA2/PALB2敲低或RI(dl)-2抑制;dHJ形成与SLX4/RTEL1/RMI2操作 干扰素输出:cGAS/MAVS/IRF3敲低;ISG转录与STAT1-pY701检测
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
确定IR后不同细胞死亡模式及其与细胞周期相位的关系
用3F FUCCI HeLa等细胞系,照射后6 min间隔活成像120 h,记录细胞周期相位和结局(分裂、间期死亡、有丝分裂死亡)
验证NHEJ、HR、SSA、MMEJ在决定G1 vs S/G2照射后结局中的作用
用siRNA或抑制剂靶向DNA-PKcs、LIG4、RAD51、RAD52、POLθ、BRCA2、PALB2、ATR等,结合活成像和RAD51 foci检测
确定HR中间体(dHJ)进入有丝分裂是否驱动有丝分裂死亡
G2富集后2 Gy照射,敲低RTEL1、RMI2、SLX4、GEN1,结合BRCA2/PALB2共敲低,活成像分析首次有丝分裂结局
检验不同修复通路产生的染色体畸变是否与有丝分裂存活相关
G1/S同步释放后3、6、14 h照射,制备中期染色体铺片,PNA探针杂交,计数径向染色体、染色单体融合、多着丝粒和环状染色体
确定立即有丝分裂死亡是否通过内源性凋亡执行
检测caspase-3/7活性、caspase-3和PARP切割、caspase-8切割;使用BAX BAK DKO细胞;检测MCL1、BCL-xL、NOXA、cyclin B1
验证cGAS/MAVS/IRF3和caspase-8在延迟外源性死亡及ISG表达中的作用
敲低cGAS、MAVS、IRF3、RIG-I、MDA5、caspase-8,检测ISG转录、STAT1-pY701、caspase-8切割和延迟凋亡
检验有丝分裂死亡是否抑制干扰素产生
用VE-822、WAPL siRNA、LIG4或RAD52敲低调节有丝分裂死亡,检测ISG转录和STAT1-pY701;结合TCGA数据相关分析
确定HR功能缺失是否使细胞抵抗有丝分裂死亡
比较PEO1(BRCA2突变,HR缺陷)和PEO4(BRCA2回复突变,HR功能)在14 Gy IR后的有丝分裂结局和时长
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Life Technologies | -- |
| RPMI培养基 | Life Technologies | -- | |
| 牛生长血清 | Hyclone | -- | |
| 胎牛血清 | Life Technologies | -- | |
| Glutamax添加剂 | Life Technologies | -- | |
| 非必需氨基酸 | Life Technologies | -- | |
| HEPES缓冲液 | Sigma-Aldrich | H0887 | |
| 支原体检测试剂 | Lonza | LT07-118 | |
| 药物处理 | 二甲基亚砜 | Sigma-Aldrich | D8418 |
| reversine | Selleckchem | S7588 | |
| Z-IETD-FMK | Selleckchem | S7314 | |
| NU7441 | Selleckchem | S2638 | |
| RI(dl)-2 | MedChemExpress | HY-126972A | |
| 5-乙炔基-2'-脱氧尿苷 | Sigma-Aldrich | 900584 | |
| RO3306 | Sigma-Aldrich | SML0569 | |
| VE-822 | Selleckchem | S7102 | |
| 紫杉醇 | Sigma-Aldrich | T7191 | |
| 秋水仙酰胺 | Gibco ThermoFisher | 15212012 | |
| 诺考达唑 | Sigma-Aldrich | M1404 | |
| hesperadin | Selleckchem | S1529 | |
| 胸苷 | Sigma-Aldrich | T1895 | |
| 病毒转导 | 聚凝胺 | Sigma-Aldrich | -- |
| 嘌呤霉素 | Sigma-Aldrich | P8833 | |
| normocin | Invivogen | ant-nr-1 | |
| Lipofectamine 3000转染试剂 | Invitrogen Thermo Fisher Scientific | L3000015 | |
| G418 | Sigma-Aldrich | 4727878001 | |
| Western blot | Phostag凝胶 | FujiFilm | 192-18001 |
| 抗β-actin抗体AC-15 | Sigma-Aldrich | A5441 | |
| 抗β-tubulin抗体 | Abcam | ab6046 | |
| 抗BCL-xL抗体54H6 | Cell Signaling Technology | 2764 | |
| 抗BRCA2抗体Ab-1克隆2B | Sigma-Aldrich | OP95 | |
| 抗caspase-2抗体C2 | Cell Signalling Technology | 2224 | |
| 抗caspase-8抗体D35G2 | Cell Signalling Technology | 4790 | |
| 抗CHK1抗体2G1D5 | Cell Signaling Technology | 2360 | |
| 抗CHK1-pS345抗体133D3 | Cell Signaling Technology | 2348 | |
| 抗切割caspase-3抗体Asp175 | Cell Signaling Technology | 9661 | |
| 抗切割caspase-8抗体Asp384 11G10 | Cell Signaling Technology | 9748 | |
| 抗cyclin A2抗体EPR17351 | Abcam | ab181591 | |
| 抗cyclin B1抗体D5C10 | Cell Signaling Technology | 12231 | |
| 抗DNA-PKcs抗体Y393 | Abcam | ab32566 | |
| 抗GAPDH抗体D16H11 | Cell Signaling Technology | 5174 | |
| 抗组蛋白H2B抗体V119 | Cell Signaling Technology | 8135 | |
| 抗组蛋白H3-pS10抗体D2C8 | Cell Signaling Technology | 2224 | |
| 抗IFIT1抗体D2X9Z | Cell Signaling Technology | 14769 | |
| 抗ISG15抗体 | Cell Signaling Technology | 2743 | |
| 抗LIG4抗体EPR16531 | Abcam | ab193353 | |
| 抗MCL1抗体Y37 | Abcam | ab32087 | |
| 抗NOXA抗体D8L7U | Cell Signaling Technology | 14766 | |
| 抗PALB2抗体 | Bethyl | A301-246A | |
| 抗PARP抗体46D11 | Cell Signaling Technology | 9532 | |
| 抗POLθ抗体 | Thermo Fisher Scientific | PA5-69577 | |
| 抗STAT1抗体 | Cell Signaling Technology | 9172 | |
| 抗STAT1-pY701抗体58D6 | Cell Signaling Technology | 9167 | |
| 抗RAD51抗体14B4 | Novus | NB100-148 | |
| 抗RAD52抗体F-7 | Santa Cruz | sc-365341 | |
| 抗RMI2抗体 | Thermo Fisher Scientific | PA5-95632 | |
| 抗RTEL1抗体 | Novus | NBP2-22360 | |
| 抗vinculin抗体hVIN-1 | Sigma-Aldrich | V9131 | |
| 抗WAPL抗体A-7 | Santa Cruz | sc-365189 | |
| HRP标记山羊抗小鼠二抗 | Dako | P0447 | |
| HRP标记山羊抗兔二抗 | Dako | P0448 | |
| RT-qPCR | RNeasy迷你试剂盒 | Qiagen | 74104 |
| DNase I | Thermo Fisher Scientific | EN0521 | |
| SensiFast cDNA合成试剂盒 | Meridian Bioscience | BIO-65054 | |
| PowerUp SYBR Green预混液 | Thermo Fisher Scientific | A25742 | |
| QuantStudio 6 Flex实时PCR系统 | Applied Biosystems Thermo Fisher Scientific | 4485691 | |
| siRNA转染 | Lipofectamine RNAiMAX转染试剂 | Invitrogen Thermo Fisher Scientific | 13778150 |
| CRISPR修复检测 | Opti-MEM培养基 | Gibco Thermo Fisher Scientific | 11058021 |
| Direct-PCR裂解液 | Viagen | 301-C | |
| 蛋白酶K | Roche | 03115801001 | |
| MyTaq Red预混液 | Meridian | BIO-25043 | |
| 流式分析 | 碘化丙啶 | -- | -- |
| RNase A | Qiagen | 1007885 | |
| RAD51 foci检测 | 抗RAD51抗体PC130 | Calbiochem | PC130 |
| 6-羧基荧光素-TEG叠氮化物 | Berry and Associates | FF 6110 | |
| L-抗坏血酸钠 | Sigma-Aldrich | A4034 | |
| 硫酸铜(II) | Sigma-Aldrich | 451657 | |
| Alexa Fluor 568标记二抗 | Invitrogen | A11036 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich | 10236276001 | |
| Prolong Gold抗淬灭封片剂 | Invitrogen Thermo Fisher Scientific | P36934 | |
| 细胞遗传学 | 端粒PNA探针Alexa488-OO-ccctaaccctaaccctaa | Panagene | F1004 |
| 着丝粒PNA探针Alexa647-OO-aaactagacagaagcatt-KK | Panagene | F3015 | |
| 凋亡检测 | NucView488试剂 | Biotium | 10402 |
| FluoroBrite培养基 | Gibco ThermoFisher | A1896701 |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 活细胞成像与照射 | IR剂量(2-20 Gy)、照射时细胞周期相位、成像间隔6 min、总时长120 h、p53状态 阅读提示:Methods 'Cell treatments'和'Live imaging';Fig. 1图注 |
| DSB修复通路靶向 | siRNA浓度10 nM、反向转染72 h前、抑制剂浓度(NU7441 0.5 µM、VE-822 0.2 µM、RI(dl)-2 50 µM)及添加时间 阅读提示:Methods 'Cell treatments'和'siRNA transfection';Fig. 2、3图注 |
| G2富集与照射时序 | 双胸苷同步:2 mM胸苷16-18 h,释放6-8 h,再16-18 h;释放后照射时间点 阅读提示:Methods 'Cell cycle synchronization';Fig. 3、5图注 |
| 细胞遗传学分析 | colcemid浓度250 nM、阻滞1 h、每个重复50个中期分裂相、PNA探针杂交条件 阅读提示:Methods 'Cytogenetic chromosome spreads and fluorescent hybridization in situ';Fig. 4、5图注 |
| 凋亡与干扰素检测 | caspase-3/7报告基因(NucView488 1:1000)、Z-IETD-FMK 40 µM、RT-qPCR引物和归一化(GAPDH)、STAT1-pY701抗体 阅读提示:Methods 'IncuCyte proliferation and apoptosis quantitation'和'Quantitative PCR with reverse transcription';Fig. 7、8图注 |