第一篇:(策略篇)S5E56 大名鼎鼎的Rescue挽救實驗,是個什么鬼?
(策略篇)S5E56 大名鼎鼎的Rescue挽救實驗,是個什么
鬼?
前兩天在看朋友發過來的專家反饋意見的時候看到了一條建議:需設計嚴謹的“挽救(rescue)”實驗,看來大家對挽救實驗的理解還是有些模糊的,今天小張就說一說對挽救實驗的一點理解。1 根據挽救的現象,我們把Rescue實驗分為表型挽救和機制挽救。表型挽救是說A技術回復了B技術所造成的表型,比如X基因的過表達回復了X基因的干擾所造成的表型,這里說的表型比如細胞增殖表型、周期、自噬等等;機制挽救是說A技術回復了B技術所造成的下游分子表達、活性或者定位,比如X基因的過表達回復了X基因的干擾所造成Y基因的上調,P通路的激活,或者Z分子的定位。關于機制研究的三種模式,大家可看文章(策略篇)三分天下:分子機制研究的三種模式。2 根據要解決的問題,我們把Rescue實驗分為分為單因素挽救和多因素挽救。
單因素挽救是指圍繞單一因素展開的A技術和B技術的回復,X基因的過表達回復了X基因的干擾所造成的表型和表達調控,就是圍繞X基因所展開的表達層次的回復。廣義來說,這里的單因素除了基因外,還可以是信號通路(比如通過對TGF-β通路進行激活和抑制挽救細胞纖維化的表型)、表型(比如通過促進和抑制細胞自噬研究自噬對腫瘤的影響)、菌群(比如通過菌群移植挽救菌群缺失造成的IBD),甚至是藥物。多因素挽救就復雜一些了,我們以兩因素為例,比如為了證明M分子通過調控N分子的表達影響細胞增殖,就可以通過干預M分子挽救N分子干預所造成的細胞增殖能力變化來證明。多因素挽救實驗是研究分子間調控關系常做的實驗之一。黑箱中的“自挽救”和“旁挽救”
我們粗略總結下就是:利用對某個(些)因素的已知干預手段(加法和減法)來研究某個(些)因素對下游結果的影響。我們在包括單因素和多因素的黑箱中研究因素之間的“因果報應”,有點像犯罪后判刑,表現好減刑的意思。上面是理論,下面我們舉例看Rescue實驗在課題設計中的應用。案例1Effects of SOX2 on Proliferation, Migration and Adhesion of Human Dental Pulp Stem Cells.SOX2過表達導致DPSC細胞增殖、侵襲和粘附能力上調,而SOX2 siRNA挽救了上述表型。單因素表型挽救。案例2miR-92b regulates glioma cells proliferation, migration, invasion, and apoptosis via PTEN/Akt signaling pathway.miR-92b抑制物(inhibitor)可以抑制膠質瘤細胞的增殖、遷移、侵襲,并促進細胞凋亡;而miR-92b和靶基因PTEN的雙敲實驗(double knockdown)挽救了miR-92b抑制物造成的上述細胞表型。雙因素表型挽救。案例3MicroRNA-663 suppresses cell invasion and migration by targeting transforming growth factor beta 1 in papillary thyroid carcinoma.在熒光素酶報告基因實驗中,miR-663類似物(mimics)下調了靶基因 TGFβ1野生型3′-UTR的熒光素酶活性,而TGFβ1的3′-UTR中miR-663結合位點的突變挽救(上調)了熒光素酶活性。雙因素機制(活性)挽救。案例4MiR-221 Promotes Capan-2 Pancreatic Ductal Adenocarcinoma Cells Proliferation by Targeting PTEN-Akt.miR-221通過激活PTEN-Akt信號通路促進胰腺癌細胞增殖,而PTEN-Akt信號通路抑制劑LY294002挽救了miR-221過表達導致的細胞增殖。雙因素表型挽救。
案例5Targeting the Nuclear Import Receptor Kpnβ1 as an Anticancer Therapeutic.小分子INI-43是癌基因Kpnβ1的抑制劑,Kpnβ1作為核轉運受體通過轉運P65等發揮功能。INI-43抑制Kpnβ1功能導致P65核轉運受阻,而Kpnβ1的過表達挽救了P65的核轉運。雙因素機制(定位)挽救。好了,挽救實驗在文章中的案例就到這里了,我們看基金。在(基金篇)S5E50:基金評審意見“人話翻譯機”一文中,我們說到在基金申請中在方案設計上常遇到問題是研究太淺,不夠深入:而挽救實驗就是一個增加機制研究深度的一個解決方案,比如為了說明分子A通過激活P通路促進腫瘤增殖的時候就可以分為三部分: A對P通路分子和P通路狀態調控;(最淺)A通過與P通路中的P1分子直接作用調控激活P通路;挽救實驗:A過表達 沉默對P通路分子表達、通路激活和增殖表型的影響;P1分子干預(激活、抑制、干擾、過表達)對A促進腫瘤增殖的影響;P通路干預(抑制劑、激活劑)對A促進腫瘤增殖的影響;That’s all.Thank you!