没有标签的单细胞SERS检测和光成像,用于在电刺激下对内质网膜应激的分子反应
Chenyu Zhang1,2, Guohua Qi1, Jiao Kong1,2
1Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130022, P. R. China.
Analytical chemistry
|November 27, 2023
概括
电刺激 (ES) 诱导了细胞内网膜应激 (ERS),导致蛋白质错误折叠和线粒体功能障碍. 这项研究表明,ES可以通过调节ER应激反应来抑制瘤细胞迁移或诱导细胞死亡.
科学领域:
- 细胞生物学 细胞生物学
- 生物物理学的生物物理.
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 细胞内膜网膜 (ER) 对于蛋白质和脂质合成至关重要,其平衡对于细胞功能至关重要.
- 细胞内膜网膜应激 (ERS) 源于错误折叠的蛋白质的积累,破坏细胞过程.
- 电刺激 (ES) 对ERS和瘤细胞转移的影响仍然不太清楚.
研究的目的:
- 在电刺激 (ES) 过程中调查ER内部的分子应激反应.
- 探索ES对瘤细胞转移行为的影响.
- 开发一种方法来追踪ER压力使用纳米探测器和SERS.
主要方法:
- 开发了针对ER的等离子纳米探针,用于光成像.
- 使用无标签的表面增强拉曼光谱法 (SERS) 来分析分子压力.
- 应用常电压ES (∼1V) 来诱导和监测内质网膜压力.
主要成果:
- ES导致β错折蛋白质的积累,ER稳态的破坏,以及线粒体功能障碍.
- 由ES引起的ERS扰乱了离子平衡和高调的calreticulin表达.
- 在ES期间增加的电压改善了E-cadherin/N-cadherin的比率,抑制了瘤细胞迁移,并在更高的电压下导致细胞死亡.
结论:
- 在ER中,ES会触发特定的分子应激反应,影响细胞平衡.
- 通过ES调节ER压力,通过控制细胞迁移和活力,显示出瘤治疗的潜力.
- 开发的基于SERS的方法提供了一种敏感的方法来检测ER应激反应.
