小鼠肾纤维化模型建立与验证
建立两种肾纤维化模型并验证损伤和纤维化诱导成功
对8-9周龄雄性C57BL/6J小鼠进行uni-IRI或UUO手术,在不同时间点收集肾脏样本,通过免疫荧光检测HAVCR1和COL1,并通过qPCR验证损伤和纤维化标志物。
Comprehensive single-cell transcriptional profiling defines shared and unique epithelial injury responses during kidney fibrosis
包含体外细胞实验、体内小鼠模型、脂质组学、RNA-seq及多重验证(免疫荧光、qPCR等),并进行功能验证(PLIN2敲低)。
小鼠单侧缺血再灌注损伤模型 小鼠单侧输尿管梗阻模型 原代人肾近端小管上皮细胞 HEK-293T和C3H/10T1/2细胞(用于种属混合对照)
小鼠模型:8-9周龄雄性C57BL/6J小鼠,uni-IRI夹闭肾蒂22分钟,UUO结扎左侧输尿管 时间点:uni-IRI 0、6小时、2、7、14、28天;UUO 0、2、4、6、10、14天 细胞处理:RPTECs用100 μM BSA偶联的油酸或棕榈酸处理6小时 PLIN2敲低:siRNA转染(10 nM),1-2天后进行后续处理 代谢测量:Seahorse XFe96分析仪,测量OCR和ECAR
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。
建立两种肾纤维化模型并验证损伤和纤维化诱导成功
对8-9周龄雄性C57BL/6J小鼠进行uni-IRI或UUO手术,在不同时间点收集肾脏样本,通过免疫荧光检测HAVCR1和COL1,并通过qPCR验证损伤和纤维化标志物。
利用sci-RNA-seq3技术同时分析多个样本,获得高分辨率的单细胞转录组图谱
从24个小鼠肾组织和混合细胞系中提取细胞核,固定后进行sci-RNA-seq3文库构建,测序后进行数据预处理和质量控制。
鉴定肾纤维化过程中的细胞类型和状态,特别是近端小管细胞亚型
对单细胞数据进行聚类和注释,识别出19个主要细胞类型和50个细胞亚型,并针对近端小管细胞进行亚聚类分析,鉴定出多种损伤状态。
揭示Type1和Type2损伤近端小管细胞的代谢特征和命运决定机制
对比分析Type1和Type2损伤细胞的基因表达和代谢通路,结合轨迹推断和细胞命运映射,并通过体外实验验证脂质代谢的功能。
验证早期缺血损伤中脂质沉积和脂肪酸氧化的激活及其功能
通过油红O染色、BODIPY染色和脂质组学检测肾组织中的脂质含量,并在体外用脂肪酸处理RPTECs,测量OCR和ECAR,以及进行PLIN2敲低实验。
验证Type2损伤近端小管细胞中氨基酸代谢紊乱的特征
通过免疫荧光和RNA原位杂交验证BCAT1和SLC6A6等在UUO中的表达上调,并测量肾脏皮质中支链氨基酸的浓度。
分析不同肾小管节段在纤维化中的共享和独特损伤反应
对髓袢、远曲小管、连接小管和集合管细胞进行亚聚类,鉴定出各自损伤状态,并比较它们的基因表达变化。
揭示肾纤维化中基质细胞的异质性及其与上皮细胞的通讯
对成纤维细胞和肌成纤维细胞进行亚聚类,分析其区域分布和功能差异,并使用CellPhoneDB分析细胞间配体-受体相互作用。
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 |
|---|---|---|---|
| 小鼠手术 | 微型动脉瘤夹 | Roboz | RS-5420 |
| 不可吸收丝线缝合线 | McKesson | 468782 | |
| 组织包埋 | OCT包埋剂 | Sakura | 4583 |
| 细胞培养 | DMEM培养基 | Gibco | 11965 |
| 胎牛血清 | Sigma | F4135 | |
| 青霉素-链霉素 | Gibco | 15140122 | |
| 肾上皮细胞生长培养基 | Lonza | CC-3190 | |
| qPCR | TRIzol试剂 | Invitrogen | 15596026 |
| Direct-zol RNA小提试剂盒 | Zymo | R2072 | |
| 高容量cDNA逆转录试剂盒 | Life Technologies | 4368813 | |
| iTaq Universal SYBR Green Supermix | BioRad | 1725125 | |
| 脂质染色 | 油红O染色试剂盒 | Abcam | ab150678 |
| BODIPY 493/503 | Cayman Chemical | 25892 | |
| RNA ISH | DIG RNA标记混合物 | Roche | 11277073910 |
| 蛋白酶K | Invitrogen | 25530049 | |
| BM-Purple溶液 | Roche | 11442074001 | |
| 体外处理 | 油酸 | Cayman Chemical | 29557 |
| 棕榈酸 | Cayman Chemical | 29558 | |
| Atglistatin | Cayman Chemical | 15284 | |
| 脂质摄取检测 | BODIPY FL C16 | Thermo Scientific | D3821 |
| 线粒体染色 | MitoTracker Red CMXRos | Cell Signaling | 9082S |
| 基因敲低 | Lipofectamine试剂 | Thermo Scientific | 13778150 |
| PLIN2 Smartpool siRNA | Dharmacon | L-019204-01-0010 | |
| 基因敲低对照 | ON-TARGETplus非靶向对照池 | Dharmacon | D-001810-10-20 |
| ROS检测 | 2,7-二氯二氢荧光素二乙酸酯 | Cayman Chemical | 85155 |
| 代谢测量 | Seahorse XFe96分析仪 | Agilent | -- |
| XF96细胞培养微孔板 | Agilent | 102416-100 | |
| Seahorse XF DMEM测定培养基 | Agilent | 103680-100 | |
| 左旋肉碱 | Sigma | C0283 | |
| 依托莫昔 | Cayman Chemical | 11969 | |
| 寡霉素 | Sigma | O4876 | |
| 细胞计数 | Lionheart FX自动显微镜 | Agilent | -- |
| 单细胞核提取 | 细胞核裂解缓冲液 | Sigma | NUC101 |
| 无EDTA蛋白酶抑制剂片剂 | Roche | 5892791001 | |
| RNasin核糖核酸酶抑制剂 | Promega | N2615 | |
| SUPERase•In RNA酶抑制剂 | Thermo Scientific | AM2696 | |
| RNaseOUT RNA酶抑制剂 | Thermo Scientific | 10777019 | |
| 牛血清白蛋白 | NEB | B9000S | |
| sci-RNA-seq3 | dNTP | Clontech | 639125 |
| SuperScript IV逆转录酶 | Thermo Scientific | 18090050 | |
| 快速连接酶 | NEB | M2200L | |
| 第二链合成酶 | NEB | E6111L | |
| USER酶 | NEB | M5505L | |
| NEBnext 2×预混液 | NEB | M0541L | |
| DNA结合缓冲液 | Zymo | D4004-1-L | |
| Ampure XP磁珠 | Beckman Coulter | A63881 | |
| 尺寸选择磁珠 | Zymo | D4084 | |
| Tn5转座酶 | -- | -- | |
| NovaSeq 6000 | Illumina | -- | |
| bulk RNA-seq | RNeasy试剂盒 | Qiagen | 74104 |
| 脂质组学 | Omni Bead Ruptor | -- | -- |
| Shimadzu 20AD高效液相色谱系统 | Shimadzu | -- | |
| 4000QTRAP质谱仪 | -- | -- | |
| BCAA测量 | 支链氨基酸比色试剂盒 | Sigma | MAK003 |
| 抗体 | 大鼠抗KIM-1抗体 | R&D Systems | MAB1817 |
| 兔抗PLIN2抗体 | Abcam | ab108323 | |
| 兔抗BCAT1抗体 | Proteintech | 13640-1-AP | |
| 兔抗PRICKLE1抗体 | BiCell Scientific | 50621 | |
| FITC标记小鼠抗ACTA2抗体 | Sigma | F3777 | |
| FITC标记的莲藕凝集素 | Vector Laboratories | FL-1321-2 | |
| 生物素化的LTL | Vector Laboratories | B-1325-2 | |
| 兔抗oxLDL抗体 | Bioss | bs-1698R | |
| 抗DIG-AP Fab片段 | Roche | 11093274910 | |
| RNA ISH | 荧光素RNA标记混合物 | Roche | 11685619910 |
| NBT/BCIP溶液 | Roche | 11681451001 | |
| INT/BCIP溶液 | Roche | 11681460001 |
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 | 小鼠品系、性别、年龄、手术细节(夹闭时间)、镇痛、体温维持 阅读提示:STAR Methods:Experimental model and subject details |
| 单细胞测序 | 细胞核提取方法、固定条件、sci-RNA-seq3流程、测序平台、数据质量控制参数 阅读提示:STAR Methods:Nuclei isolation and fixation、sci-RNA-seq3 library generation、Next-generation Sequencing |
| 体外细胞实验 | RPTECs来源、培养条件、脂肪酸处理浓度和时间、ER应激诱导剂浓度、siRNA转染浓度和时间 阅读提示:STAR Methods:Cell culture、In vitro fatty acid exposure、In vitro gene knockdown |
| 代谢测量 | 细胞数、饥饿条件、脂肪酸处理时间、Seahorse校准试剂、注射药物浓度 阅读提示:STAR Methods:Metabolic measurement |
| 脂质组学 | 组织处理、内标、萃取方法、质谱条件、质量控制 阅读提示:STAR Methods:Lipidomics analysis |