肝脏作为白血病干细胞(LSC)的髓外储库的验证
确定肝脏是否富含功能性LSC,并评估其化疗抵抗表型。
使用bcCML、MLL-AF9和FDN小鼠模型,通过肝脏灌注、流式分析、极限稀释移植实验和化疗处理,检测肝与骨髓中白血病负担、LSC频率和化疗后残余。
The Hepatic Microenvironment Uniquely Protects Leukemia Cells through Induction of Growth and Survival Pathways Mediated by LIPG
研究包含多个独立证据层级:体外细胞实验、体内小鼠模型(bcCML、MLL-AF9、FDN)和患者样本验证,并进行了功能验证(LIPG过表达/敲除)和机制验证(Erk信号、抗凋亡蛋白)。
bcCML小鼠模型 MLL-AF9小鼠模型 FDN小鼠模型 NSG小鼠异种移植模型(人原代白血病细胞)
LIPG表达水平(mRNA和蛋白)在肝和骨髓白血病细胞中的差异 多不饱和脂肪酸(尤其亚油酸)在肝白血病细胞中的富集及其对Erk信号和细胞增殖的影响 LIPG过表达或敲除对白血病细胞增殖、化疗敏感性和抗凋亡蛋白表达的影响 化疗方案(Ara-C和doxorubicin的剂量、给药方式和时间)及ABT-263联合治疗的效应 肝损伤相关酶(AST、ALT、XO、CDA)活性在白血病小鼠和患者血浆中的变化及其对Ara-C降解的影响
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。
确定肝脏是否富含功能性LSC,并评估其化疗抵抗表型。
使用bcCML、MLL-AF9和FDN小鼠模型,通过肝脏灌注、流式分析、极限稀释移植实验和化疗处理,检测肝与骨髓中白血病负担、LSC频率和化疗后残余。
比较肝与骨髓LSC的转录组和代谢组差异,寻找关键通路。
对肝和骨髓LSC进行RNA-seq和代谢组学分析,GSEA富集分析,BrdU掺入实验检测细胞周期,定量不同PUFA种类。
确定PUFA是否促进白血病细胞增殖并激活Erk通路。
体外培养LSC或lin-细胞,加入不同PUFA,检测细胞数量和Erk磷酸化;体内注射亚油酸钠,观察白血病负担。
验证LIPG是否调节PUFA代谢,并赋予白血病细胞增殖和化疗抵抗。
在白血病细胞中过表达或敲除LIPG,检测PUFA水平、细胞增殖、Erk激活、体外活力、体内化疗反应和生存期。
阐明LIPG通过何种机制保护白血病细胞免受化疗。
检测LIPG过表达或敲除后BCL-2、BCL-XL、MCL-1蛋白表达;用放线菌酮追踪蛋白降解;用ABT-263抑制BCL-2/BCL-XL,评估化疗增敏效果。
确认内源性LIPG对肝白血病细胞增殖和化疗抵抗的必要性。
使用LIPG敲除细胞移植小鼠,检测白血病负担、LSC百分比、Erk磷酸化、PUFA水平、生存期。
探讨白血病浸润引起的肝损伤是否导致全身性化疗药物降解。
测量血清AST、ALT、XO、CDA活性;体外将Ara-C与血清预孵育,检测细胞毒性;质谱检测Ara-C和Ara-U;比较门静脉和肝静脉血浆酶活性。
验证小鼠模型中的发现是否适用于人类白血病。
将人原代bcCML/AML样本移植到NSG小鼠,检测肝浸润、LIPG表达、PUFA水平、Erk激活、化疗敏感性;分析患者血浆酶活性和HDL水平。
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 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养和分选 | BD ARIA II 细胞分选仪 | BD Biosciences | -- |
| 代谢组学分析 | Vanquish 超高效液相色谱 | Thermo Fisher | -- |
| Q Exactive 质谱仪 | Thermo Fisher | -- | |
| Kinetex XB-C18 色谱柱 | Phenomenex | -- | |
| 流式抗体 | PE/Cy7 抗小鼠 Ly-6A/E (Sca-1) 抗体 | Biolegend | 108114 |
| Alexa Fluor 700 大鼠抗小鼠 CD45 抗体 | BD Biosciences | 560510 | |
| APC/Cyanine7 抗小鼠 TER-119 抗体 | Biolegend | 116223 | |
| APC/Cy7 抗小鼠/人 CD45R/B220 抗体 | Biolegend | 103224 | |
| APC/Cyanine7 抗小鼠 CD3 抗体 | Biolegend | 100222 | |
| APC/Cyanine7 抗小鼠 Ly-6G/Ly-6C 抗体 | Biolegend | 108424 | |
| PE/Cy7 抗小鼠 CD16/32 抗体 | Biolegend | 101318 | |
| APC 抗 BrdU 抗体 | Biolegend | 364114 | |
| PE 抗 BrdU 抗体 | Biolegend | 339811 | |
| PE APC/Cyanine7 抗小鼠 CD127 (IL-7Rα) 抗体 | Biolegend | 135039 | |
| APC/Cyanine7 抗小鼠 Ly-6A/E (Sca-1) 抗体 | Biolegend | 108125 | |
| 流式分析 | APC 膜联蛋白 V | BD Biosciences | 550475 |
| 流式抗体 | PE 大鼠抗小鼠 CD34 抗体 | BD Biosciences | 551387 |
| Western blot | LIPG 抗体 | LS Bio | LS C348949 |
| Actin 抗体(HRP) | Santa Cruz Biotechnology | sc-8432 HRP | |
| MCL-1 抗体 | Cell Signaling Technology | 94296 | |
| BCL-2 抗体(小鼠优选) | Cell Signaling Technology | 3498 | |
| BCL-2 抗体 | Cell Signaling Technology | 15071 | |
| BCL-XL 抗体 | Cell Signaling Technology | 2764 | |
| p44/42 MAPK (Erk1/2) 抗体 | Cell Signaling Technology | 9102 | |
| 磷酸化 p44/42 MAPK (Erk1/2) (Thr202/Tyr204) 抗体 | Cell Signaling Technology | 9102 | |
| 药物处理 | SCH772984 | Medchemexpress | HY-50846 |
| ABT-263 | Medchemexpress | HY-10087 | |
| 亚油酸 | Caymanchem | 90150 | |
| 二十碳五烯酸 | Caymanchem | 90110 | |
| 二十二碳六烯酸 | Caymanchem | 90310 | |
| 二高-γ-亚麻酸 | Caymanchem | 90230 | |
| 二十二碳五烯酸 | Caymanchem | 90165 | |
| 亚油酸钠盐 | Sigma-Aldrich | L8134 | |
| 细胞培养 | 牛血清白蛋白 | Sigma-Aldrich | A7030 |
| 药物处理 | 二十碳四烯酸 | Sigma-Aldrich | H3023 |
| 基因编辑 | Cas9 2NLS 核酸酶 | Synthego | -- |
| 药物处理 | 盐酸多柔比星 | Tocris | 2252 |
| 阿糖胞苷 | Tocris | 4520 | |
| RT-qPCR | PerfeCTa SYBR Green FastMix 反应混合液 | QuantaBio | 95072-05K |
| 生化检测 | 天冬氨酸氨基转移酶活性比色测定试剂盒 | Biovision | K753 |
| 丙氨酸氨基转移酶活性比色/荧光测定试剂盒 | Biovision | K752 | |
| 黄嘌呤氧化酶活性比色/荧光测定试剂盒 | Biovision | K710 | |
| γ-谷氨酰转移酶活性比色测定试剂盒 | Biovision | K784 | |
| 胞苷脱氨酶活性测定试剂盒(荧光法) | Biovision | K451 | |
| HDL和LDL/VLDL定量比色/荧光试剂盒 | Biovision | K613 |
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 |
|---|---|
| 小鼠模型 | 模型类型:bcCML、MLL-AF9、FDN;细胞移植剂量:bcCML 25,000 bulk cells/mouse,MLL 20,000 GFP+ cells/mouse,FDN 1 million cells/mouse;异种移植:NSG小鼠,2百万细胞/只 阅读提示:见Materials and Methods 'Generation of leukemia models' 和 'Xenograft models' |
| 化疗方案 | 长期化疗:Ara-C 50 mg/kg i.p. 5天,doxorubicin 1.5 mg/kg i.p. 前3天;短期化疗:Ara-C 50 mg/kg i.p. 2天,doxorubicin 1.5 mg/kg i.p. 2天;具体剂量和给药时间需核对 阅读提示:见Materials and Methods 'Chemotherapy treatment' |
| LIPG过表达和敲除 | 过表达载体:pMYs-IRES-Neo;敲除方法:Cas9-sgRNA电穿孔,sgRNA序列(sg3);电穿孔条件:1700V, 20ms, 1脉冲 阅读提示:见Materials and Methods 'LIPG overexpression and LIPG knock-out' |
| PUFA处理 | 体外PUFA浓度:10 μM;体内亚油酸钠剂量:200 mg/kg i.p.;处理时间点和频率需核对 阅读提示:见Results 图2E-2F 和 Materials and Methods 'Mice treatment'中的'SCH772984 and sodium linoleate treatments' |
| ABT-263治疗 | ABT-263剂量:50 mg/kg p.o.;给药方案和时间点需核对 阅读提示:见Materials and Methods 'ABT-263 treatment' |
| 肝酶活性测定 | 使用Biovision试剂盒,具体步骤按说明书 阅读提示:见Materials and Methods 'Plasma HDL and LDL/VLDL and serum enzymes activity measurements' |