Systematic Quantification of Population Cell Death Kinetics in Mammalian Cells.
Systematic Quantification of Population Cell Death Kinetics in Mammalian Cells.
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DOI：
10.1016/j.cels.2017.05.002
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发表时间：
2017-06-28
期刊：
影响因子：
9.3
通讯作者：
Dixon SJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Forcina GC;Conlon M;Wells A;Cao JY;Dixon SJ
细胞毒性化合物是重要的药物和研究工具。在这里，我们介绍了一种方法，细胞死亡动力学的可伸缩时移分析(STACK)，在种群水平上量化化合物诱导的哺乳动物细胞死亡的动力学。Stack使用活细胞和死亡细胞标记物、高通量时间推移成像和数学建模来确定种群细胞随时间死亡的动力学。我们使用STACK分析了1,819种生物活性化合物对两种人类癌细胞系细胞死亡的影响，产生了一个庞大而自由的数据集[DOI：10.17632/3pnv5wh5jm.2]。两种细胞系共有79种强有力的致死化合物导致细胞死亡，其动力学差异很大。13种化合物在数小时内引发了细胞死亡，其中包括金属载体吡硫锌(ZP)。机制研究表明，这种快速发作的致命性表型是由代谢中断和ATP耗竭引起的。这些结果首次对细胞死亡动力学进行了全面调查，并对快速发作的致死化合物进行了分析。我们将可扩展的细胞死亡时间推移分析(STACK)描述为研究哺乳动物细胞种群水平的细胞死亡动力学的一种新方法。我们观察到致命性化合物诱导的细胞死亡动力学在化合物、化合物浓度和细胞系之间存在相当大的差异。
Cytotoxic compounds are important drugs and research tools. Here, we introduce a method, Scalable Time-lapse Analysis of Cell death Kinetics (STACK), to quantify the kinetics of compound-induced cell death in mammalian cells at the population level. STACK uses live and dead cell markers, high-throughput time-lapse imaging, and mathematical modeling to determine the kinetics of population cell death over time. We used STACK to profile the effects of 1,819 bioactive compounds on cell death in two human cancer cell lines, resulting in a large and freely dataset [doi:10.17632/3pnv5wh5jm.2]. 79 potent lethal compounds common to both cell lines caused cell death with widely divergent kinetics. Thirteen compounds triggered cell death within hours, including the metallophore zinc pyrithione (ZP). Mechanistic studies demonstrated that this rapid onset lethal phenotype was caused in human cancer cells by metabolic disruption and ATP depletion. These results provide the first comprehensive survey of cell death kinetics and analysis of rapid onset lethal compounds. We describe scalable time-lapse analysis of cell death (STACK) as a new method to investigate population-level cell death kinetics in mammalian cells. We observe considerable diversity in lethal compound-induced cell death kinetics between compounds, compound concentrations and cell lines.
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影响因子：
64.5
作者：
Dixon SJ;Lemberg KM;Lamprecht MR;Skouta R;Zaitsev EM;Gleason CE;Patel DN;Bauer AJ;Cantley AM;Yang WS;Morrison B 3rd;Stockwell BR
通讯作者：
Stockwell BR
影响因子：
46.9
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
48
作者：
Harris LA;Frick PL;Garbett SP;Hardeman KN;Paudel BB;Lopez CF;Quaranta V;Tyson DR
通讯作者：
Tyson DR
影响因子：
64.5
作者：
Gong YN;Guy C;Olauson H;Becker JU;Yang M;Fitzgerald P;Linkermann A;Green DR
通讯作者：
Green DR
影响因子：
14.9
作者：
Forbes SA;Bindal N;Bamford S;Cole C;Kok CY;Beare D;Jia M;Shepherd R;Leung K;Menzies A;Teague JW;Campbell PJ;Stratton MR;Futreal PA
通讯作者：
Futreal PA