细胞生物学:干细胞分裂量化(NanoSIMS)

Imaging of stem cell division with NanoSIMS
永生化链假说的测试:成年小鼠的标记稀释通过NanoSIMS得以证实,这表明了DNA链的随机偏析并且推翻了这一假说。
在这篇《自然》杂志的文章中,作者对“永生化链假说”进行测试,该假说称在不对称干细胞分裂过程中,含有旧模板DNA的染色体被分配给将成为干细胞的子代细胞,从而确保终生遗传稳定性。从妊娠期至分娩后第8周用15N-胸苷标记小鼠后,作者发现在4周追踪后通过分裂小肠隐窝细胞并未发现15N标记滞留。在施用15N-胸苷脉冲进行追踪的成年小鼠中,他们发现增殖的隐窝细胞稀释了15N标记,与随机链分离相符。

上图:
a:该文章所采用的众多方案之一:给成年小鼠施用15N-胸苷2周,然后施用溴化去氧尿苷(BrdU)24小时,最后实施安乐死。
b:实施方案a之后的分析:14N(蛋白质)、31P、32S、81Br(取自BrdU,标记分裂细胞)以及15N/14N比值(标记的DNA链,自然水平为深蓝色)的平行成像。
分裂细胞(BRDU1)稀释了与未分化细胞(BRDU2)(大箭头)相关的15N-胸苷标记(小箭头)。
注意两个CBC细胞在隐窝基部具有伸长的细胞核。比例尺,10微米。

下图:
c:分裂的隐窝细胞(BrdU1)位于隐窝基部柱状细胞(CBC)或14-10位,证实15N稀释与追踪期间的一次或两次分裂相符。
d:有丝分裂隐窝细胞。在14N和31P图像中可见偏析的染色体。在符合对称染色体分离的两个分离染色体补体中测量15N-标记和BrdU。比例尺,2微米。

Stem cell division quantificiation with NanoSIMS

资料来源:利用多同位素成像质谱法量化干细胞分裂和代谢。Matthew L. Steinhauser, Andrew P. Bailey, Samuel E. Senyo, Christelle Guillermier, Todd S. Perlstein, Alex P. Gould, Richard T. Lee和Claude P. Lechene.NATURE, 481, 2012年1月26日