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高通量評(píng)估TGF-β誘導(dǎo)EMT：Cytation C10助力信號(hào)通路研究新突破

瀏覽次數(shù)：474　發(fā)布日期：2025-10-28　來(lái)源：安捷倫科技

研究背景：TGF-β 與 EMT 的關(guān)鍵聯(lián)系

上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）是腫瘤細(xì)胞獲得遷移和侵襲能力的關(guān)鍵過(guò)程。TGF-β 信號(hào)通路是 EMT 的核心調(diào)控軸，通過(guò)激活 SMAD2/3 磷酸化與 SMAD4 核轉(zhuǎn)位，誘導(dǎo)一系列轉(zhuǎn)錄因子（如 HMGA2、ZEB1、Slug）表達(dá)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)細(xì)胞表型轉(zhuǎn)變。

如何對(duì) TGF-β/SMAD 通路的激活做全面評(píng)估，安捷倫與細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究領(lǐng)導(dǎo)者 Cell Signaling Technology（CST）開(kāi)展深度合作，共同開(kāi)發(fā)了題為《定量評(píng)估上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化中 TGF-β 信號(hào)傳導(dǎo)的高通量方法》的應(yīng)用指南。本研究以 A549 肺癌細(xì)胞為模型，通過(guò)構(gòu)建 2D 單層細(xì)胞與 3D 球體模型，系統(tǒng)評(píng)估 TGF-β1 誘導(dǎo)下的信號(hào)通路激活與細(xì)胞行為變化。

圖 1. 典型的 TGF-β/BMP/SMAD 信號(hào)通路（adaptation)

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：從分子水平到多細(xì)胞的全景式分析

生化水平
定量分析 TGF-β1 誘導(dǎo)的 SMAD2/3 磷酸化程度，明確信號(hào)通路激活的劑量效應(yīng)與敏感性。

圖 2. TGF-β1 對(duì) SMAD2/3 磷酸化的劑量依賴性

使用 PathScan ELISA 檢測(cè) SMAD2/3 在 Ser465/467 和 Ser423/425 位點(diǎn)的磷酸化水平
計(jì)算 EC₅₀ 值以評(píng)估通路激活強(qiáng)度
與總 SMAD2/3 蛋白量歸一化處理

細(xì)胞水平
觀察信號(hào)分子在細(xì)胞內(nèi)的空間分布變化，驗(yàn)證 SMAD 核轉(zhuǎn)位及 EMT 相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)變化。

圖 3. TGF-β1 介導(dǎo)的 SMAD 磷酸化和空間易位可在 A549 細(xì)胞中定量表達(dá)。

通過(guò)免疫熒光成像觀察 SMAD2/3 磷酸化后是否轉(zhuǎn)位至細(xì)胞核
檢測(cè) EMT 關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子（HMGA2、ZEB1、Slug）表達(dá)變化
評(píng)估 TGF-β 受體抑制劑 SB431542 的干預(yù)效果

多細(xì)胞水平
模擬腫瘤微環(huán)境，評(píng)估細(xì)胞遷移行為與 SMAD4 在 3D 球體中的定位，反映 EMT 表型變化。

圖 4. 在 3D 細(xì)胞模型中，量化磷酸化的 SMAD2/3 和 SMAD4 核易位

構(gòu)建 A549 細(xì)胞 3D 球體模型，嵌入膠原基質(zhì)中培養(yǎng)
觀察 TGF-β1 處理后細(xì)胞從球體核心向外遷移的行為
檢測(cè) SMAD4 在遷移細(xì)胞中的核定位情況

結(jié)語(yǔ)
在這項(xiàng)研究中，安捷倫和 CST 的應(yīng)用科學(xué)家團(tuán)隊(duì)圍繞 TGF-β 誘導(dǎo)的上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）過(guò)程，構(gòu)建了一個(gè)從分子到多細(xì)胞層級(jí)的高通量分析體系。通過(guò) PathScan ELISA 定量 SMAD2/3 磷酸化，結(jié)合 Cytation C10 共聚焦成像觀察其核轉(zhuǎn)位，并在 3D 球體模型中追蹤細(xì)胞遷移與 SMAD4 定位，全面還原了信號(hào)通路激活到表型轉(zhuǎn)變的全過(guò)程。

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