新方法：更近的观察内分泌干扰物对基因表达的影响

一种更快、更准确的新方法揭示了改变雌激素受体α活性、影响基因表达的化学物质。

　　

当某些东西干扰激素与受体的结合，如环境化合物或污染物，称为内分泌干扰化学物(EDCs)，结果可能是有害的，在某些情况下，会导致某些类型的癌症。但确切地说，某些化合物是如何干扰这一过程的并不总是容易破译。

贝勒医学院和德州农工大学的研究人员进一步优化了一种模型细胞系，该模型细胞系被设计用于促进ER刺激基因转录的多个机制步骤的图像分析。研究小组利用暴露于EDCs后的光漂白(FRAP)后的荧光恢复，开发了新的活细胞ER动态定量分析。

“在过去的研究中，我们严格观察了移动性——当受体暴露在激素下时是否会移动——由于实验速度很慢，我们只使用了少量已知化合物。”贝勒大学的分子和细胞生物学教授、德州农工大学健康科学中心生物科学与技术研究所(IBT)的兼职教员Michael Mancini博士说。

正如之前报道的，该方法能够将ER移动性的变化与已知的激活或灭活激素联系起来。

更快更准确的方法允许更深入的分析

Mancini说:“在目前的工作中，我们现在看到了更多的细节——例如，在一个细胞中有多少受体，它是否参与到可见的多拷贝报告基因位点上——现在这已经足够快，可以帮助测试更大的已知激素和EDCs组。”

研究人员使用一组由45种已知的针对ER的化合物，由美国环境保护局提供，并部分得到niehs支持的德克萨斯A&M超级基金研究中心(P42ES027704)的支持，开始使用一种新的、更敏感的细胞模型以及FRAP，以便更深入地研究受体移动性与转录之间的关系。

德克萨斯农工大学的助理研究科学家Michael Bolt博士说:“例如，我们能够看到哪些化合物导致靶向转录位点的受体，以及它们是否抑制或激活了来自该位点的转录。”“一个有趣的观察结果是，虽然一些化合物激活了ER，但激活的数量将趋于稳定。尽管转录激活水平相同，但一些化合物导致受体移动缓慢，另一些则快速。目前我们还不清楚为什么会这样，也不清楚这一系列步骤会在哪里产生影响。”

虽然这些观察对理解环境因素如何影响ER很重要，但这项研究的目标是创建和微调一个过程，以有效地测试更多的化合物。这将新细胞系的使用与已证实的高含量分析方法结合在一起，并与使用新开发的算法的FRAP相结合，从而大大加快了对大量细胞的处理和分析。“大多数FRAP方法一次只能在显微镜视野中测试有限数量的细胞。所以，如果你想测试大量细胞以获得更好的统计数据，那就需要很多不同的成像运行，”Mancini说。“现在，有了我们的CPRIT核心资源基金的信息学支持，我们有了一种比较实时图像系列的新方法，使用图像数学一次找到和分析多个漂白区域，使该过程更加高效。”

Mancini说，由于提高了速度和准确性，这些强有力的检测技术的发展为环境检测领域带来了新的机遇。

“我们已经创建了一组细胞系，这些细胞系具有绿色荧光蛋白标记的雌激素(和其他)受体和细胞核中可见的转录位点。没有配体，核ER信号就像一片平滑的玻璃海。然而，如果你加入一种化合物，我们可以在几分钟内看到一个斑点的形成，告诉你转录位点上的受体发生了什么。一种化合物是否改变报告基因位点的大小与它如何影响转录有关。总的来说，我们继续比以前更详细地观察和量化这个过程，”Mancini说。

他们可以在不到一小时的时间内得到某些结果和信息，目前正在处理的数据量比以前大得多。“我们现在看到的是ERα与不同种类化合物结合的动力学比我们想象的要复杂得多。”

研究结果发表在最新一期的iScience上。