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为探究转录因子 NR2F1 在核仁中的定位及功能,研究人员运用多种体外和体内模型及抗体依赖方法开展研究。结果显示,NR2F1 核仁定位是人为假象,无功能作用,并明确了各抗体适用场景。这为正确解读数据、优化抗体技术提供了重要依据。
在生命科学的神秘领域中,转录因子 NR2F1 一直备受关注。它作为调控基因表达的关键角色,在细胞核内发挥着重要作用,尤其在胚胎发育过程中,精准地调控着时空基因表达。一旦 NR2F1 出现异常,就可能引发罕见的神经发育障碍,比如 Bosch - Boonstra - Schaaf 视神经萎缩综合征(BBSOAS) ,患者会出现智力残疾、发育迟缓、视力受损等症状。不仅如此,在多种癌症中,也能发现 NR2F1 表达的改变,它甚至被视为预后标志物和潜在治疗靶点。
以往研究发现,NR2F1 在细胞核和核仁中均有出现,这一现象暗示着它可能在核仁中有着特殊的、非经典的功能。然而,由于缺乏深入研究,NR2F1 在核仁中的具体作用一直是个未解之谜。为了揭开这层面纱,来自法国蔚蓝海岸大学(Université C?te d’Azur)、德国海德堡大学等机构的研究人员踏上了探索之旅。他们开展了一系列研究,最终的成果发表在《Communications Biology》上,为我们深入了解 NR2F1 的奥秘提供了重要线索。
研究人员在此次研究中运用了多种关键技术方法。在细胞实验方面,使用了多种细胞系,包括人神经嵴细胞(hNCC)、HeLa 细胞、人胚胎肾细胞(HEK293) 、人诱导多能干细胞(hiPSC)等。通过免疫荧光(IF)技术,能够直观观察 NR2F1 在细胞内的定位;利用流式细胞术(FC),可以在单细胞水平对 NR2F1 蛋白表达进行定量分析;借助蛋白质免疫印迹(WB)技术,从分子质量角度对抗体特异性进行评估。此外,还对小鼠胚胎脑切片进行免疫荧光染色,以探究 NR2F1 在体内的表达情况。
下面让我们来看看具体的研究结果:
- 核仁样定位的观察与验证:研究人员首先使用来自 WT hiPSC 的 hNCC,通过 IF 实验观察 NR2F1 的表达和定位。用常用的抗 NR2F1 单克隆抗体(克隆 H8132)染色后,发现信号不仅分布在细胞核,还存在聚集样簇,且这些簇与核仁蛋白 ZSCAN1 共定位,暗示其可能位于核仁。但进一步研究发现,在不表达 NR2F1 的细胞(如 hiPSC)中也出现了类似核仁的染色模式。
- 染色特异性的深入探究:为确定该染色模式是否特异性针对 NR2F1,研究人员进行了一系列实验。他们使用多种细胞系和不同的抗 NR2F1 抗体进行 IF 实验,结果显示,除了 Ab H8132,其他抗体均未显示出核仁样染色模式。同时,生物信息学分析表明,NR2F1 的氨基酸序列特征不支持其为核仁蛋白,且与已知核仁蛋白的相似性很低,进一步证实 Ab H8132 的核仁样染色可能是技术假象。
- 不同抗体检测能力评估:研究人员用 7 种抗 NR2F1 抗体在多种细胞类型中进行测试。结果表明,所有抗体都能在 IF 实验中检测到过表达的 NR2F1,但灵敏度和特异性有所差异。在检测内源性 NR2F1 时,只有 4 种抗体成功染色,且不同抗体在不同细胞类型中的表现不同。在小鼠胚胎脑切片实验中,也得到了类似结果,进一步证明了不同抗体的适用性不同。
- 固定条件对染色的影响:研究人员发现,Ab H8132 染色后的核仁样焦点的出现与否与固定时间和方法密切相关。在 HeLa 细胞和 HEK293 细胞中进行不同固定条件的实验,结果显示,延长固定时间和采用脱水固定方法,可减少 Ab H8132 染色产生的核仁样焦点,确定 70% 乙醇为 Ab3 获得有效 IF 染色的最佳固定方法。
- FC 和 WB 实验结果:在 FC 实验中,Ab1、Ab3 和 Ab4 在检测 HEK293NR2F1细胞中过表达的 NR2F1 时表现最佳,能够精准量化不同程度的 NR2F1 表达。在 WB 实验中,所有抗体都能在 hiPSC 来源的 hNCC 中检测到 NR2F1,但也出现了一些非特异性条带,部分抗体还可能识别 NR2F2,这为抗体开发和特异性研究带来了挑战。
综合上述研究,研究人员得出结论:NR2F1 在核仁中的定位是由抗体 Ab H8132 的非特异性染色导致的,实际上 NR2F1 在核仁中并没有功能作用。同时,研究人员对 7 种抗 NR2F1 抗体进行了系统比较,明确了不同抗体在不同检测方法中的适用性,为后续研究中选择合适的抗体提供了重要参考。
这项研究意义重大。它不仅纠正了以往对 NR2F1 核仁定位的错误认识,避免了因错误定位导致的研究偏差,为深入研究 NR2F1 在神经发育和癌症等疾病中的作用奠定了坚实基础,还强调了优化抗体介导技术的必要性,为生命科学和健康医学领域的研究提供了宝贵经验,有助于推动相关领域的进一步发展。