体外模型建立与SMS2表达分析
评估不同应激条件下SMS2的表达变化,并确定体外实验条件。
使用人角膜上皮细胞(HCECs),分别以TNF-α(10 ng/mL)、LPS(5 µg/mL)、450 mOsM高渗、H₂O₂(400 µM)刺激4小时,检测SMS2 mRNA表达;随后用400 µM H₂O₂刺激不同时间(4、8、16小时)观察时效性。
Sphingomyelin Synthase 2 Deletion Mitigates Oxidative Stress-Induced NF-κB Activation via Lipid Metabolic Reprogramming in Dry Eye Disease
研究包含体外细胞实验(HCECs,siRNA敲低)、多组学分析(脂质组学、转录组学)以及体内动物模型(BAC诱导DED小鼠,SMS2-KO),并进行功能验证(细胞活力、脂质过氧化、NF-κB通路检测)和机制验证(IκBα降解、p65核转位)。
人角膜上皮细胞(HCECs) BAC诱导的干眼病小鼠模型(野生型与SMS2基因敲除小鼠)
细胞实验:HCECs,siRNA转染(30 nM,48小时),H₂O₂处理(400 µM,16小时) 动物模型:BAC诱导DED,0.2% BAC,5 µL/眼,每日两次,持续14天 主要指标:细胞活力、MDA/4-HNE水平、NF-κB通路(IκBα降解、p65核转位)、炎性细胞因子(IL-1β, IL-6, IL-8)、角膜荧光素染色评分、泪液分泌量、杯状细胞密度、MUC5AC表达
提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。
按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。
评估不同应激条件下SMS2的表达变化,并确定体外实验条件。
使用人角膜上皮细胞(HCECs),分别以TNF-α(10 ng/mL)、LPS(5 µg/mL)、450 mOsM高渗、H₂O₂(400 µM)刺激4小时,检测SMS2 mRNA表达;随后用400 µM H₂O₂刺激不同时间(4、8、16小时)观察时效性。
探讨SMS2敲低对氧化应激诱导的细胞损伤的影响。
使用siRNA转染HCECs(30 nM, 48小时)敲低SMS2,随后给予H₂O₂处理,检测细胞活力(CCK-8)和脂质过氧化标志物MDA、4-HNE的水平。
分析SMS2敲低对氧化应激下脂质代谢谱的影响。
收集NC、H₂O₂、H₂O₂+SMS2 siRNA三组HCECs(每组4个生物学重复),进行非靶向LC-MS脂质组学分析,比较差异脂质,并进行不饱和度分析。
鉴定SMS2敲低影响的信号通路,并整合转录组和脂质组数据。
对三组HCECs进行RNA-seq(每组3个生物学重复),鉴定差异表达基因,进行KEGG富集分析、GSEA分析,并与脂质组数据进行整合,构建KGML网络。
验证SMS2敲低对NF-κB信号通路的影响。
通过Western blot检测细胞质和细胞核中IκBα和p65蛋白水平,免疫荧光检测p65核转位,qRT-PCR检测下游炎性细胞因子(IL-1β, IL-6, IL-8, TNF-α)mRNA表达。
建立BAC诱导的DED小鼠模型,检测疾病状态下SMS2表达变化。
使用野生型(WT)小鼠,通过局部滴注0.2% BAC(5 µL/眼)每日两次,持续14天构建DED模型。通过免疫组化和qRT-PCR分析角膜和结膜中SMS2表达。
评估SMS2基因敲除对DED小鼠眼表损伤和功能的影响。
比较WT和SMS2 KO小鼠在DED条件下的角膜荧光素染色评分、泪液分泌量、杯状细胞密度(PAS染色)及MUC5AC表达(免疫荧光)。
检测SMS2敲除对氧化应激标志物和炎性因子的影响。
检测角膜和结膜组织中MDA和4-HNE水平,通过qRT-PCR和ELISA检测IL-1β、IL-6、TNF-α的表达。
按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。
| 实验环节 | 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | DMEM/F-12培养基 | Gibco | 11320033 |
| 胎牛血清 | Gibco | 10099-141 | |
| 肿瘤坏死因子-α | PeproTech | 300-01A | |
| 脂多糖 | Sigma-Aldrich | L2880 | |
| 过氧化氢 | -- | -- | |
| siRNA转染 | INTERFERin转染试剂 | Polyplus | 101000028 |
| 细胞活力检测 | CCK-8试剂盒 | Heyuan Liji Biotechnology | AC11L054 |
| RNA提取 | 通用RNA纯化试剂盒 | EZBioscience | EZB-RN4 |
| cDNA合成 | Color逆转录试剂盒 | EZBioscience | A0010CGQ |
| RT-qPCR | Color SYBR Green qPCR预混液 | EZBioscience | A0012-R1 |
| 7300 Plus实时荧光定量PCR系统 | Applied Biosystems | -- | |
| 细胞裂解与蛋白提取 | RIPA裂解液 | Millipore | 20-188 |
| 蛋白浓度测定 | BCA蛋白定量试剂盒 | Yeasen | 20201ES86 |
| Western blot | SurePAGE预制胶 | GenScript | M00656 |
| PVDF膜 | -- | -- | |
| 脱脂牛奶 | Sangon Biotech | A600669-0250 | |
| Histone H3.1兔多克隆抗体 | Abmart | P30266S | |
| IKB alpha抗体 | Abmart | T55026 | |
| NF-κB p65抗体 | Abmart | T55034S | |
| HRP标记的抗兔IgG | Cell Signaling Technology | 7074P2 | |
| HRP标记的β-actin | Abmart | TU324767S | |
| 化学发光底物 | Millipore | WBKLS0500 | |
| ImageQuant LAS 4000 mini成像系统 | Cytiva | -- | |
| 快速Western blot剥离缓冲液 | Epizyme | PS107 | |
| 免疫荧光 | NF-κB p65抗体 | Abmart | T55034S |
| Alexa Fluor 594标记的山羊抗兔IgG | Invitrogen | A-11012 | |
| DAPI染色液 | SouthernBiotech | 0100-20 | |
| 荧光显微镜 | Keyence | BZ-X810 | |
| 动物实验 | 酚红棉线 | Tianjin Jingming New Technological Development Co.,Ltd | -- |
| 荧光素钠 | -- | -- | |
| 免疫组化 | 鞘磷脂合酶2兔多克隆抗体 | BIOSS | bs-5694R |
| DAB底物 | Vector Laboratories | SK-4100 | |
| PAS染色 | PAS染色试剂盒 | Beyotime | C0142S |
| 组织免疫荧光 | 鞘磷脂合酶2兔多克隆抗体 | BIOSS | bs-5694R |
| MUC5AC抗体 | Invitrogen | MA5-12178 | |
| Alexa Fluor 594标记的山羊抗兔IgG | Invitrogen | A-11012 | |
| Alexa Fluor 488标记的山羊抗小鼠IgG | Invitrogen | A-11001 | |
| ELISA | TNF-α ELISA试剂盒 | Abmart | AB-B0586B |
| IL-1β ELISA试剂盒 | Abmart | AB-B8544B | |
| IL-6 ELISA试剂盒 | Abmart | AB-B0370B | |
| 4-HNE ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-0128 | |
| MDA检测 | MDA检测试剂盒 | Beyotime | S0131S |
| 基因分型 | 基因分型试剂盒 | Selleck | B40013, |
| 核浆蛋白分离 | 核浆蛋白提取试剂盒 | Beyotime | P0027 |
| RNA测序 | VAHTS Universal V6 RNA-seq文库制备试剂盒 | Vazyme | NR606-01/02 |
汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。
| 环节 | 核对要点 |
|---|---|
| 细胞实验(HCECs) | H₂O₂浓度(400 µM)和处理时间(16小时);SMS2 siRNA转染浓度(30 nM)和时间(48小时);转染试剂(INTERFERin) 阅读提示:Methods: Cell Culture, siRNA Transfection; Results: Fig.1 |
| 脂质组学 | 每组生物学重复数(4个);样本制备(每个重复含3个T-75瓶细胞混合);差异脂质筛选标准(P < 0.05, |FC| ≥ 1.2) 阅读提示:Methods: Lipidomics Analysis |
| RNA-seq | 每组生物学重复数(3个);差异基因阈值(q < 0.05, |FC| ≥ 2) 阅读提示:Methods: Transcriptomic Sequencing |
| 动物模型 | 小鼠品系(C57BL/6J),周龄(7-8周),性别(雄性),体重(22-25g);BAC浓度(0.2%),剂量(5 µL/眼),频率(每日两次),持续时间(14天) 阅读提示:Methods: DED Model; Results: Fig.4 |
| 动物模型评价 | 角膜荧光素染色评分系统(NEI系统);泪液分泌测量方法(酚红棉线,30秒);PAS染色方法;杯状细胞计数;MUC5AC免疫荧光定量方法 阅读提示:Methods: Tear Secretion Assessment, Corneal Fluorescein Staining Score, PAS Staining, Tissue Immunofluorescence Staining; Results: Fig.4 |