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血管平滑肌细胞GSN/α-SMA免疫荧光双标染色实验方案

来宝网 2026/1/21点击31次

研究背景

凝溶胶蛋白(Gelsolin, GSN)是一种重要的肌动蛋白调节蛋白,在血管平滑肌细胞(VSMCs)功能调控中发挥多重作用:

1)作为Ca²⁺依赖的肌动蛋白切割蛋白GSN通过切割和封端F-actin微丝,动态调控VSMCs内α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)微丝骨架的重塑,该过程对维持血管张力、收缩功能及细胞迁移至关重要。

2)参与血管收缩的负向调控,在血管收缩信号触发导致胞内Ca²⁺浓度升高时,激活的GSN快速解聚F-actin微丝网络,削弱α-SMA聚合体稳定性,从而降低VSMCs收缩效率,此机制可有效防止血管过度收缩(如高血压病理状态)。

 

3)通过阻断RhoA/ROCK信号通路GSN可抑制VSMCs异常增殖和迁移,减少细胞外基质(ECM)沉积,进而延缓动脉粥样硬化、血管再狭窄等病变进程。已有研究证实GSN敲除小鼠在血管损伤后,新生内膜增厚加剧。

4)在氧化应激(如ROS累积)或炎症因子(TNF-α、IL-6)刺激下,GSN表达上调以维持细胞骨架完整性,阻止VSMCs凋亡并保护血管内皮屏障功能。

综上,GSN是血管疾病研究的关键靶蛋白,α-SMA是平滑肌细胞的特异性标志物。选择高品质抗体进行免疫荧光双标染色实验,原位分析GSN在VSMCs中的表达模式及与α-SMA的共定位关系,对深入理解血管结构重塑机制具有重要的科学价值。

 

一、实验前准备

试剂

名称

一抗

Anti-SMA Mouse Mab (义翘神州 Cat# IHC068)

Anti-GSN Rabbit Polyclonal (义翘神州 Cat# 207845-T08)

荧光二抗

抗小鼠IgG-FITC(绿色)

抗兔IgG-Cy3(红色)

固定剂

4% 多聚甲醛(PFA)

通透剂

0.1% Triton X-100(PBS配制)

封闭液

5% BSA + 0.1% Tween-20(PBS)

封片剂

DAPI的抗淬灭封片剂

洗涤缓冲液

PBST(含0.05% Tween-20)

 

二、实验步骤

1. 样本固定

1)细胞爬片/切片:从血管组织中分离原代血管平滑肌细胞,接种于盖玻片或包埋组织切片上,37℃、5% CO2培养箱中培养24h,使细胞融合度达到50%-80%。

2)在培养板中将已爬好细胞的爬片用PBST浸洗3次,每次3 min,轻轻晃动,避免将细胞冲掉。

3)用4% PFA室温固定15 min,随后用PBST漂洗3次,每次5 min。

 

2. 通透处理

4)用0.1% Triton X-100室温通透10 min,再用PBST漂洗3次,每次5 min,以去除残余的去污剂。

 

3. 封闭

5)滴加5% BSA封闭液,室温孵育1 h,可有效减少非特异性抗体结合。

 

4. 一抗孵育

6)配制双抗体混合液:用封闭液稀释

Anti-GSN Rabbit pAb:建议1:500

Anti-α-SMA Mouse mAb:建议1:200

注:抗体浓度需参考说明书起始浓度,根据预实验进行优化调整。

 

7)吸弃封闭液,根据爬片大小加入稀释好的一抗混合液,一般每片加100-200μl,确保一抗均匀覆盖细胞表面。避免气泡。

8)将爬片放入湿盒中,4°C孵育过夜(16 h,可增强特异性结合,降低背景)。有的实验采用快速孵育方案,37℃孵育1-2小时。

9)一抗孵育结束后,吸弃一抗溶液,用PBST漂洗3次,每次10 min。充分去除未结合的一抗,减少非特异性荧光背景。

 

5. 荧光二抗孵育

10)避光环境下配制二抗混合液:用封闭液稀释

抗小鼠IgG-FITC:1:1000

抗兔IgG-Cy3:1:1000

11)避光环境下加入稀释好的荧光二抗溶液(每片100-200μL),均匀覆盖爬片。

12)室温避光孵育1 h。

13)吸弃二抗溶液,用PBST漂洗3次,每次10 min。全程避光操作。

 

6. 封片与结果观察

14)取干净载玻片,在其中央位置滴加1-2滴抗荧光淬灭的封片剂。避免过多或过少,过多容易导致爬片移位。过少容易产生气泡。

 

15)用无菌镊子小心取出爬片,使细胞面朝下。缓慢覆盖在封片剂上,避免产生气泡。若产生气泡,可轻轻推动爬片排出,或用针尖挑破

16)用滤纸吸去载玻片边缘多余的封片剂,室温避光固化24h,使封片剂固化。

17)荧光显微镜观察:根据二抗荧光素类型选择相应的激发波长,如FITC用488nm,Cy3用552nm。

 

三、结果判读

靶蛋白

荧光标记

预期定位

共定位区域

GSN

Cy3红色

胞质弥散/点状

黄色信号(与α-SMA重叠区)

α-SMA

FITC绿色

胞质纤维状结构

黄色信号(与SMA重叠区)

 

伪色调整提示:

若共聚焦软件中黄色信号过强,可降低Cy3通道增益(Cy3量子产率高于FITC)。

 

四、实验结果

 

GSN与α-SMA在血管平滑肌细胞中的共定位分析

GSN与α-SMA在血管平滑肌细胞中的共定位分析

从图中可以看出,GSN在胞质均匀分布或与肌动蛋白共定位(调节细胞骨架),α-SMA主要在胞质中呈纤维状分布(肌动蛋白丝)。Merge图片中黄色信号提示α-SMA与GSN存在相互作用或共定位区域。

 

五、结果讨论

本研究采用免疫荧光双标染色技术,系统揭示了GSN与α-SMA在VSMCs内的共定位特征,为阐明二者在血管功能调控中的协同机制提供了关键线索。

在生理状态下GSN通过动态解聚α-SMA构成的微丝骨架,维持VSMCs适度收缩的可塑性和结构稳定性,使其能够灵活响应生理信号。

而在动脉粥样硬化、高血压等病理条件下GSN的表达显著下降,协同作用遭到破坏,导致α-SMA微丝过度聚合,稳定性异常升高,进而驱动VSMCs由收缩型向合成型转化。这一转化过程伴随细胞外基质的过度沉积,最终加速血管纤维化进程。

基于上述机制,多项临床研究发现血清GSN表达水平与与血管病变程度呈显著负相关,可作为动脉粥样硬化、主动脉瘤等疾病的潜在生物标志物。

本实验方案可为后续深入探索GSN-α-SMA相互作用在血管重塑中的分子机制提供标准化的技术平台。


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