在各种条件下,在单细胞分辨率下同时在mRNA和蛋白质水平上可视化CYP3A4表达,使用RNAscope与免疫光相结合
Jing Jin1, Sherouk M Tawfik1, Le Tra Giang Nguyen1
1Department of Pharmaceutical Sciences, School of Pharmacy, University of Connecticut, Storrs, Connecticut.
概括
这项研究开发了一种双重成像方法来追踪单个肝细胞中的CYP3A4mRNA和蛋白质. 它揭示了代谢压力和药物如何影响CYP3A4的表达,并提供了关于药物代谢和肝细胞差异的见解.
科学领域:
- 肝病学
- 分子生物学
- 药理学
背景情况:
- 在单细胞水平上对CYP3A4等药物代谢酶的准确表征对于了解肝功能和药物清除至关重要.
- 肝功能异质性影响异生物代谢,需要高分辨率的分析方法.
研究的目的:
- 开发和应用一种结合的RNAscope in situ杂交和免疫光技术,同时可视化单个肝细胞中的CYP3A4mRNA和蛋白质表达.
- 在包括代谢压力和药物诱导在内的各种条件下研究细胞类型特定的CYP3A4表达调节.
主要方法:
- 采用双模式成像方法,将RNAscope在位杂交用于mRNA检测和免疫光检测.
- 在代谢压力 (自由脂肪酸) 和药物暴露条件下使用分化的HepaRG细胞,以及HepG2和Huh7细胞系.
- 分析了CYP3A4表达模式,包括不同的亚群,转录-翻译动态以及对单细胞分辨率的诱导剂和压力因素的反应.
主要成果:
- 在分化的HepaRG细胞中鉴定出不同的CYP3A4阳性和阴性亚群,表现出类似于代谢区域的模式.
- 在非相结合的HepG2和Huh7细胞中观察到几乎无法检测到的CYP3A4mRNA和蛋白质.
- 在HepaRG细胞中特征了五种不同的CYP3A4表达模式,反映了从转录到翻译的动态基因表达.
- 证明了代谢压力因素 (自由脂肪酸) 降低了稳态HepaRG细胞中的CYP3A4,而乙氨基主要在CYP3A4阳性细胞中诱导细胞死亡.
- 在mRNA和蛋白质水平上诱导CYP3A4,仅在CYP3A4阳性细胞中.
结论:
- 结合RNAscope- 免疫光方法为分析单细胞分辨率的细胞类型特异性和条件依赖性CYP3A4调节提供了强大的工具.
- 这项研究揭示了转录- 翻译失调以及CYP3A4表达的代谢区域效应.
- 这种方法在复杂的肝脏模型中提供了肝脏药物代谢,毒性和功能异质性的关键见解.
更多相关视频
13:13Single-cell Quantitation of mRNA and Surface Protein Expression in Simian Immunodeficiency Virus-infected CD4+ T Cells Isolated from Rhesus macaques
Published on: September 25, 2018
10.7K
09:19Spatial Profiling of Protein and RNA Expression in Tissue: An Approach to Fine-Tune Virtual Microdissection
Published on: July 6, 2022
5.0K
