筛选和验证S100A11在神经病理性疼痛中的表达
鉴定在CCI模型中异常表达并可能参与NP发病的关键分子。
对CCI小鼠和假手术组小鼠的L4-L6脊髓节段进行转录组测序,筛选差异表达基因,并通过RT-qPCR和Western blot验证S100A11的表达,利用免疫荧光共标记确定其在细胞类型中的定位。
S100A11 regulates microglial inflammatory response in neuropathic pain via H3K27ac-TFEB-mitochondrial autophagy axis
包含CCI动物模型、原代小胶质细胞和神经元体外模型,结合转录组测序、功能验证(行为学、形态学)和机制验证(Western blot、IF、ChIP-qPCR)等至少两个独立证据层级。
CCI诱导的神经病理性疼痛小鼠模型 原代小胶质细胞(LPS刺激) 原代神经元
CCI模型建立:坐骨神经结扎,3道4-0缝合线,间隔1mm AAV注射:鞘内注射HBAAV2/9-Cx3cr1-siS100A11,滴度1.0×10^12 vg/mL S100A11敲低效率验证:Western blot和免疫荧光 疼痛行为学检测:机械缩足阈值(Von Frey)和热缩足潜伏期(热板法,52±0.5°C) 自噬抑制剂Mdivi-1处理:体外和体内实验
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。
鉴定在CCI模型中异常表达并可能参与NP发病的关键分子。
对CCI小鼠和假手术组小鼠的L4-L6脊髓节段进行转录组测序,筛选差异表达基因,并通过RT-qPCR和Western blot验证S100A11的表达,利用免疫荧光共标记确定其在细胞类型中的定位。
评估S100A11在体内对疼痛行为和神经炎症的功能贡献。
通过鞘内注射AAV(HBAAV2/9-Cx3cr1-siS100A11)敲低脊髓小胶质细胞中的S100A11,在CCI模型中检测疼痛行为(MWT、TWL)和小胶质细胞形态及炎症指标。
探究S100A11是否调控小胶质细胞焦亡。
在CCI小鼠和LPS刺激的原代小胶质细胞中,检测S100A11敲低对NLRP3炎性小体相关蛋白(NLRP3、ASC、Caspase-1、GSDMD-N)表达的影响,以及下游炎性因子IL-1β和IL-18的释放。
阐明S100A11调控炎症反应的潜在机制是否涉及线粒体自噬。
在LPS刺激的原代小胶质细胞中,敲低S100A11后检测线粒体膜电位(JC-1)、ROS水平(MitoSOX)、线粒体数量(MitoTracker)、自噬相关蛋白(LC3、P62、Parkin、Pink1)及自噬流(Tom20和LC3B共标记),并使用自噬抑制剂Mdivi-1进行干预。
揭示S100A11调控自噬的具体分子和表观遗传机制。
检测S100A11敲低后TFEB的亚细胞定位,以及组蛋白乙酰化修饰(H3K27ac等)的变化。通过TFEB敲低、组蛋白乙酰化抑制剂A-485处理和ChIP-qPCR验证关键机制。
评估S100A11敲低对神经元损伤和突触可塑性的影响。
使用S100A11干扰的小胶质细胞条件培养基孵育原代神经元,检测凋亡相关蛋白(Bax、Bcl-2)和神经元结构(MAP2、Calcein AM染色)。在CCI小鼠脊髓组织中检测突触相关蛋白(PSD-95、SYP)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 |
|---|---|---|---|
| 动物实验 | 腺相关病毒(HBAAV2/9-Cx3cr1-siS100A11) | Hanheng Biotechnology (Nanjing, China) | 1.0×10^12 vg/mL |
| 细胞培养 | DMEM/F12培养基 | -- | -- |
| 胎牛血清 | Gibco | -- | |
| 青霉素/链霉素 | Gibco | -- | |
| 胰蛋白酶 | Gibco | -- | |
| 多聚赖氨酸 | -- | -- | |
| 脂质体3000 | -- | -- | |
| 药物处理 | 脂多糖 | -- | -- |
| 线粒体分裂抑制剂-1 | -- | -- | |
| A-485 | -- | -- | |
| qPCR | Hifair® AdvanceFast一步法RT-gDNA消化预混液 | yeasen | 11151ES |
| 线粒体蛋白提取 | 线粒体分离试剂盒 | Thermo Scientific | 89874 |
| 核质分离 | 核质蛋白提取试剂盒 | Thermo Scientific | 78833 |
| Western blot | PAGE凝胶快速制备试剂盒 | Shanghai Yamei | PG113 |
| PVDF膜 | Millipore | -- | |
| ELISA | IL-1β ELISA试剂盒 | Shanghai Tongwei | TW158412 |
| IL-18 ELISA试剂盒 | Shanghai Tongwei | TW10277 | |
| 免疫荧光 | Hoechst染料 | Sigma | B2261 |
| 鬼笔环肽 | UElandy | YP0114 | |
| 抗荧光淬灭封片剂 | Beyotime | P0126 | |
| 共聚焦显微镜 | 共聚焦显微镜(ZEISS LSM 980) | ZEISS | -- |
| 细胞功能检测 | JC-1染料 | Invitrogen | T316 |
| MitoSOX染料 | Invitrogen | T316 | |
| MitoTracker染料 | Beyotime | -- | |
| Yo-Pro染料 | -- | -- | |
| 碘化丙啶 | -- | -- | |
| 抗体 | NeuN抗体 | CST | 24307 |
| GFAP抗体 | CST | 12389 | |
| IBA-1抗体 | Wako | 019-19741 | |
| S100A11抗体 | Proteintech | 60024-1-Ig | |
| CD68抗体 | abcam | ab31630 | |
| iNOS抗体 | SantaCruz | sc7271 | |
| IL-10抗体 | SantaCruz | sc8438 | |
| CD206抗体 | SantaCruz | sc70585 | |
| IL-1β抗体 | SantaCruz | sc-32294 | |
| NLRP3抗体 | AdipoGen | AG-20B-0014 | |
| GSDMD-N抗体 | Proteintech | 20770-1-AP | |
| Caspase-1抗体 | AdipoGen | AG-20B-0042 | |
| MAP2抗体 | CST | 4542 | |
| β-actin抗体 | Proteintech | 66009-1-Ig | |
| S100A11抗体 | Abcam | ab169530 | |
| ASC抗体 | Wanleibio | WL02462 | |
| Caspase-1抗体 | CST | 89332 | |
| Bax抗体 | Proteintech | 50599-2-Ig | |
| Bcl-2抗体 | abclone | A19693 | |
| COX IV抗体 | Proteintech | 11242-1-AP | |
| LC3抗体 | Proteintech | 14600-1-AP | |
| P62抗体 | Proteintech | 18420-1-AP | |
| Parkin抗体 | Proteintech | 14060-1-AP | |
| Pink1抗体 | Proteintech | 23274-1-AP | |
| H3抗体 | Proteintech | 17168-1-AP | |
| TFEB抗体 | Proteintech | 13372-1-AP | |
| TFEC抗体 | Proteintech | 13547-1-AP | |
| TFE3抗体 | Proteintech | 14480-1-AP | |
| H3K9ac抗体 | CST | 9649 | |
| H3K18ac抗体 | CST | 13998 | |
| H3K27ac抗体 | CST | 8173 | |
| H4K12ac抗体 | CST | 13944 | |
| H4K16ac抗体 | CST | 13534 | |
| 统计分析 | GraphPad Prism 9.0 | -- | -- |
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 |
|---|---|
| 动物模型与分组 | 动物品系、性别、周龄、体重;CCI模型操作细节(缝合线材质、数量、间距);对照组设置(sham组)。 阅读提示:Materials and Methods: Animals, Chronic constriction injury (CCI) model |
| AAV注射与敲低 | AAV载体类型、滴度、注射体积、注射位点、注射后建模时间。 阅读提示:Materials and Methods: Intrathecal injection; Figure 2A |
| 行为学检测 | 机械痛阈测试方法(Von Frey纤维规格、“up-and-down”法)、热痛阈测试温度、测试时间点、实验者盲法。 阅读提示:Materials and Methods: Behavioral tests, Mechanical withdrawal threshold (MWT), Thermal withdrawal threshold (TWT) |
| 细胞培养与处理 | 原代小胶质细胞分离方法、培养时间、LPS浓度、处理时间、siRNA转染浓度和时间。 阅读提示:Materials and Methods: Primary microglia culture, Primary microglial si-RNA transfection; Table 1 |
| 自噬相关实验 | 线粒体蛋白提取方法、抗体信息、Mdivi-1处理浓度和时间;线粒体功能检测(JC-1、MitoSOX、MitoTracker)染色浓度和时间。 阅读提示:Materials and Methods: Cellular mitochondrial protein isolation, Mitochondrial assessment in primary microglia; Results sections |
| 机制验证 | 核质分离方法、组蛋白乙酰化检测抗体、A-485处理浓度和时间、TFEB敲低siRNA序列、ChIP-qPCR具体步骤和引物。 阅读提示:Materials and Methods: Cytosolic and nuclear fraction isolation, Western blot, Primary microglial si-RNA transfection; Results: S100A11 knockdown alleviates...; Supplementary Fig. S4 |