单细胞转录组分析
解析人类牙乳头细胞的异质性,鉴定关键干细胞亚群。
对公共数据库GSE202476中人类牙乳头scRNA-seq数据进行分析,鉴定出6种主要细胞类型和11个亚群,重点关注Cluster 0(GLDN+)和Cluster 7。
Identification of GLDN+ odontogenic stem cells as crucial for human tooth development and regeneration
包含scRNA-seq分析、体外功能实验(增殖、迁移、矿化、血管形成)、体内异位牙髓再生模型,并通过siRNA敲低进行机制验证。
人第三磨牙牙乳头组织(早期根发育阶段) 原代牙髓细胞(DPCs) HUVEC细胞 裸鼠异位牙髓再生模型
人第三磨牙牙乳头组织来源,根发育长度不超过最终根长的三分之一(患者年龄13-22岁) GLDN+和GLDN- DPSCs通过FACS分选,使用P3代细胞 用于成骨诱导的OriCell®人MSC成骨分化试剂盒 BMP5重组蛋白浓度(10, 50, 200 ng/mL) siRNA敲低GLDN和BMP5的序列及转染试剂
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。
解析人类牙乳头细胞的异质性,鉴定关键干细胞亚群。
对公共数据库GSE202476中人类牙乳头scRNA-seq数据进行分析,鉴定出6种主要细胞类型和11个亚群,重点关注Cluster 0(GLDN+)和Cluster 7。
从人类牙乳头组织中分离GLDN+ DPSCs并验证其干细胞特性。
通过FACS从原代DPCs中分选GLDN+细胞,培养至P3代,通过流式细胞术和Western blot验证GLDN表达及MSC标志物。
比较GLDN+和GLDN- DPSCs在增殖、迁移、矿化和血管生成方面的功能差异。
通过CCK-8、克隆形成、划痕和Transwell实验评估增殖和迁移;通过ALP和茜素红染色评估矿化;通过HUVEC管形成实验评估促血管生成能力。
评估GLDN+ DPSCs在体内再生血管化牙髓组织的能力。
将GLDN+或GLDN- DPSCs与I型胶原凝胶混合,注入TDM管中,皮下移植到裸鼠背部,4周后取出进行组织学分析。
验证GLDN通过BMP5/P-SMAD1/5/9信号通路发挥功能。
通过siRNA敲低GLDN或BMP5,检测BMP5表达、P-SMAD1/5/9水平及细胞功能变化;使用重组BMP5蛋白进行回补实验。
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 | α-MEM培养基 | Gibco | 11095080 |
| 胎牛血清 | Gibco | 10099158 | |
| 青霉素-链霉素 | Gibco | 1514022 | |
| 细胞消化 | I型胶原酶 | Gibco | 17100017 |
| 流式细胞术 | EDTA细胞解离液 | Servicebio | G4050 |
| 细胞过滤器 | FALCON | 352340 | |
| 细胞增殖 | CCK-8检测试剂盒 | KeyGen BioTECH | KGA317 |
| Synergy LX多功能酶标仪 | BioTek | -- | |
| 克隆形成 | 结晶紫 | Solarbio | G1062 |
| 细胞迁移 | Transwell小室 | Corning | 3422 |
| 成骨诱导 | OriCell®人MSC成骨分化试剂盒 | Oricell | HUXXC-90021 |
| BCIP/NBT碱性磷酸酶显色试剂盒 | Beyotime | C3206 | |
| qRT-PCR | FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒V2 | Vazyme | 7E730G3 |
| HiScript III RT SuperMix for qPCR (+gDNA wiper)试剂盒 | Vazyme | R323-01 | |
| Taq Pro通用SYBR qPCR预混液试剂盒 | Vazyme | Q712-02 | |
| QuantStudio 6 Flex实时荧光定量PCR系统 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| ELISA | 人BMP5 ELISA试剂盒 | Jonlo | JL13578 |
| 血管生成实验 | 基质胶 | Corning | 356234 |
| 血管生成载玻片 | ibidi | 91506 | |
| 重组蛋白 | 人BMP5重组蛋白(HEK293,hFc) | MCE | HY-P75472 |
| siRNA转染 | PepMute™转染缓冲液(5×) | SignaGen | SL100575 |
| PepMute™ siRNA转染试剂 | SignaGen | SL100566 | |
| 动物实验 | 胶原水凝胶 | Cellmatrix | 230308 |
| 组织学染色 | 改良Masson三色染色试剂盒 | Solarbio | G1346 |
| 免疫荧光 | 胃蛋白酶抗原修复液 | Servicebio | G0142 |
| 牛血清白蛋白 | BioFroxx | 4240GR100 | |
| DAPI | Solarbio | D8200 | |
| 奥林巴斯共聚焦激光扫描显微镜 | Olympus | VS200 | |
| Western blot | RIPA裂解液 | KeyGEN BioTECH | KGB5203-100 |
| BCA蛋白定量试剂盒 | KeyGEN BioTECH | KGB2101-100 | |
| 4X SDS-PAGE上样缓冲液(含β-巯基乙醇) | Solarbio | P1016 | |
| PAGE凝胶快速制备试剂盒 | Epizyme | PG112 | |
| 180 kD预染蛋白Marker | Vazyme | MP102-01 | |
| PVDF膜 | Millipore | ISEQ00010 | |
| 脱脂奶粉 | BioFroxx | 1172GR500 | |
| ECL化学发光底物 | Tanon | 180-5001 | |
| 吐温-20 | Solarbio | 9005-64-5 | |
| Western blot抗体剥离缓冲液 | Epizyme | PS107 |
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 |
|---|---|
| 单细胞转录组分析 | 数据来源GSE202476;细胞质量过滤条件(基因数>200,线粒体UMI<40%);聚类参数(Seurat版本、主成分数) 阅读提示:Methods: Statistical analysis of scRNA-seq data |
| 细胞分离与培养 | 组织获取年龄和发育阶段(13-22岁,根发育不超过1/3);消化条件(3mg/mL I型胶原酶,37°C,30min);培养条件(α-MEM+10%FBS+1%P/S) 阅读提示:Methods: Isolation and cultivation of DP or dental pulp Cells |
| 功能实验 | CCK-8孵育时间(70min);克隆形成密度(500细胞/孔,10天);划痕实验培养基(无FBS);Transwell迁移细胞密度(5×10^5/mL) 阅读提示:Methods: Cell proliferation and colony formation assay; Cell migration |
| 成骨诱导 | 成骨诱导试剂盒(OriCell®);诱导时间(ALP: 7天;茜素红: 14天) 阅读提示:Methods: Alkaline phosphatase and Alizarin Red staining |
| 血管生成实验 | Matrigel用量(10μL);HUVEC细胞数(2×10^4/孔);孵育时间(4小时) 阅读提示:Methods: Evaluation of angiogenic capacity in HUVECs |
| siRNA敲低 | siRNA序列;转染试剂(PepMute™);转染条件 阅读提示:Methods: GLDN and BMP5 siRNA |
| 体内实验 | TDM制备方法;细胞浓度(1×10^6/mL);胶原凝胶类型(3mg/mL);裸鼠品系、年龄、性别;移植时间(4周) 阅读提示:Methods: Ectopic pulp regeneration model in nude mouse |