验证PRDM16在血管细胞中的表达及其与血压性状的关联
确认PRDM16在VSMC中的高表达,并评估其基因变异与血压性状的关联。
利用GTEx和scRNA-Seq数据分析PRDM16表达,结合GWAS/PheWAS进行基因-表型关联分析。
Vascular smooth muscle cell PRDM16 regulates circadian variation in blood pressure
包含基因敲除小鼠模型(两种Cre系)、离体血管环肌动图、细胞功能实验(收缩、转染)、ChIP-Seq/qPCR、启动子荧光素酶报告及基因表达谱分析等多层次验证。
VSMC特异性Prdm16敲除小鼠(Prdm16SMKO,Myh11-CreERT2或Itga8-CreERT2) 原代大鼠胸主动脉VSMCs 原代大鼠肠系膜动脉VSMCs NIH/3T3细胞
SMMHC-CreERT2或Itga8-CreERT2介导的Prdm16缺失 普萘洛尔处理方式及剂量(75 mg/kg/day,灌胃5天) 血压遥测植入和记录(10-12周龄,至少10天恢复) 去氧肾上腺素(PE)浓度-反应曲线 Adra1d和Npas2表达水平(qPCR及ChIP)
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。
确认PRDM16在VSMC中的高表达,并评估其基因变异与血压性状的关联。
利用GTEx和scRNA-Seq数据分析PRDM16表达,结合GWAS/PheWAS进行基因-表型关联分析。
确定VSMC中PRDM16缺失是否导致血压昼夜节律异常。
对Prdm16SMKO小鼠(雄性SMMHC-CreERT2;雌性Itga8-CreERT2)进行无线电遥测,记录血压、心率、活动。
探究PRDM16缺失是否影响阻力血管的收缩和舒张功能。
分离肠系膜动脉一级分支,进行肌动图检测,评估对KCl、PE、5-HT、PGF2α、U46619的收缩反应和对Ach、SNP的舒张反应。
检测PRDM16是否直接结合并激活Adra1d启动子。
利用qPCR检测受体表达,Western blot检测MLC磷酸化,ChIP-Seq/qPCR分析PRDM16结合,荧光素酶报告验证转录激活。
探究PRDM16缺失是否损害VSMC收缩表型。
应用胶原收缩实验、Western blot和qPCR检测收缩标志物表达。
明确PRDM16是否调节时钟基因表达,以及PRDM16、时钟基因和Adra1d之间的调节关系。
通过qPCR分析24小时时钟基因表达,ChIP-Seq/qPCR分析PRDM16结合,siRNA敲低研究基因间调控。
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 |
|---|---|---|---|
| 基因敲除小鼠模型 | Prdm16条件性敲除小鼠 | The Jackson Laboratory | 024992 |
| Myh11-CreERT2小鼠 | The Jackson Laboratory | 019079 | |
| 药物处理 | 他莫昔芬 | MilliporeSigma | T5648 |
| 玉米油 | MilliporeSigma | C8267 | |
| 血压遥测 | 遥测发射器 | Data Sciences International | HD-X11 or PA-C10 |
| 血管功能检测 | 线肌动图仪 | Danish Myo Technology A/S | 610M |
| 5-羟色胺 | MilliporeSigma | H9523 | |
| 前列腺素F2α | MilliporeSigma | P5069 | |
| U46619 | Cayman Chemical | 16450 | |
| 乙酰胆碱 | MilliporeSigma | A2661 | |
| 硝普钠 | MilliporeSigma | 71778 | |
| 细胞培养 | DMEM/F12培养基 | Gibco, Thermo Fisher Scientific | 11330032 |
| 胎牛血清 | Gibco, Thermo Fisher Scientific | 10438026 | |
| 细胞转染 | Lipofectamine RNAiMAX转染试剂 | Invitrogen, Thermo Fisher Scientific | 13778150 |
| RNA提取 | RNeasy Mini试剂盒 | QIAGEN | 74106 |
| RNeasy Micro试剂盒 | QIAGEN | 74004 | |
| cDNA合成 | SuperScript III第一链合成系统 | Life Technologies, Thermo Fisher Scientific | 18080 |
| 蛋白质提取 | RIPA裂解液 | Thermo Fisher Scientific | 89901 |
| 蛋白酶抑制剂混合物 | Roche | 11873580001 | |
| 蛋白质印迹 | 硝酸纤维素膜 | Bio-Rad | 1620115 |
| 抗αSMA抗体 | Invitrogen, Thermo Fisher Scientific | MA5-11547 | |
| 抗calponin 1抗体 | Abcam | ab46794 | |
| 抗transgelin抗体 | Abcam | ab46794 | |
| 抗tubulin抗体 | Cell Signaling Technology | 2148 | |
| 抗β-actin抗体 | Cell Signaling Technology | 3700 | |
| 磷酸酶抑制剂混合物3 | MilliporeSigma | P0044 | |
| Pierce BCA蛋白定量试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | 23227 | |
| 抗磷酸化MLC2 (Ser19)抗体 | Cell Signaling Technology | 3671 | |
| 抗MLC2抗体 | Cell Signaling Technology | 3672 | |
| 荧光素酶报告实验 | pGL4.11[luc2P]载体 | Promega | E6661 |
| In-Fusion HD克隆试剂盒 | TaKara Bio | 638910 | |
| NIH/3T3细胞 | American Type Culture Collection (ATCC) | CRL-1658 | |
| Lipofectamine 2000转染试剂 | Thermo Fisher Scientific | 11668019 | |
| 双荧光素酶报告实验 | Promega | E1910 | |
| 胶原收缩实验 | 胶原蛋白 | Gibco, Thermo Fisher Scientific | A1048301 |
| 染色质免疫沉淀 | SimpleChIP酶法染色质免疫沉淀试剂盒 | Cell Signaling Technology | 9003 |
| 抗Flag抗体 | Cell Signaling Technology | 14793 | |
| 抗PRDM16抗体 | Abcam | ab106410 | |
| 正常IgG | Cell Signaling Technology | 2729 | |
| ChIP-Seq | NEB Next Ultra II DNA文库制备试剂盒 | New England Biolabs (NEB) | -- |
| NovaSeq 6000测序平台 | Illumina | -- |
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 |
|---|---|
| 血压遥测 | 小鼠品系、性别、年龄(10-12周龄)、Cre重组酶类型(SMMHC-CreERT2或Itga8-CreERT2)、遥测植入后的恢复时间(至少10天)、环境条件(12小时光照/12小时黑暗,20-23°C) 阅读提示:见Methods中的“Radiotelemetric measurement of BP”和Figure 2 legend |
| 肌动图实验 | 肠系膜动脉一级分支、环长度(约3mm)、pH值、温度(37°C)、KCl浓度(60 mM)、PE浓度范围、溶剂(PSS)、预张力(约1.5 mN) 阅读提示:见Methods中的“Wire myography”和Figure 3 legend |
| 细胞培养和转染 | 细胞来源(大鼠胸主动脉原代VSMCs)、代数(3-10)、siRNA浓度(10 nM)、转染试剂(Lipofectamine RNAiMAX)、转染时间(48-72小时) 阅读提示:见Methods中的“Cell culturing”和“qPCR analysis” |
| Western blot | 抗体信息(anti-αSMA、anti-calponin 1、anti-transgelin等)、稀释比例(1:1,000或1:2,000)、封闭条件(5%脱脂牛奶,1小时) 阅读提示:见Methods中的“Western blot analysis” |
| ChIP实验 | 抗体(anti-Flag、anti-PRDM16、normal IgG)、交联时间(10分钟)、染色质消化时间(20分钟)、抗体孵育时间(过夜) 阅读提示:见Methods中的“ChIP assay” |