建立大鼠牙髓炎模型并评估压力变化
验证牙髓炎模型建立,并通过机械敏感标志物评估牙髓压力变化及其与炎症严重程度的关系。
通过LPS暴露建立大鼠牙髓炎模型,在不同时间点(0, 24, 72小时)通过H&E染色评估组织病理变化,通过免疫荧光检测iNOS和机械敏感标志物(Piezo1, TRPV4, vinculin, lamin A/C)表达,并对巨噬细胞标志物CD68与Piezo1进行共定位分析。
Pulpal Pressure Aggravates Pulpitis by Mechano-Inflammatory Signal Synergy
包含大鼠牙髓炎模型、离体牙压力培养模型、体外巨噬细胞压力模型及Piezo1抑制剂体内验证,涵盖组织、细胞和分子机制层面,并进行了功能与机制验证。
大鼠牙髓炎模型 离体炎症牙齿压力培养模型 LPS预刺激的THP-1来源巨噬细胞
大鼠品系:8周龄雄性Sprague-Dawley大鼠(250-300g) 牙髓炎诱导:LPS(10 mg/mL)棉球置于暴露牙髓,玻璃离子水门汀封闭 离体压力培养:180 kPa静水压力,3小时,LPS浓度5 µg/mL 体外巨噬细胞压力:60 kPa,0.1 Hz,1小时,LPS预刺激(100 ng/mL,4小时) Piezo1抑制剂GsMTx4体内给药:80 μM,局部应用30分钟
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。
验证牙髓炎模型建立,并通过机械敏感标志物评估牙髓压力变化及其与炎症严重程度的关系。
通过LPS暴露建立大鼠牙髓炎模型,在不同时间点(0, 24, 72小时)通过H&E染色评估组织病理变化,通过免疫荧光检测iNOS和机械敏感标志物(Piezo1, TRPV4, vinculin, lamin A/C)表达,并对巨噬细胞标志物CD68与Piezo1进行共定位分析。
验证体外施加静水压力是否能直接加重炎症牙齿的牙髓炎症。
提取牙髓炎诱导后24小时的大鼠上颌第一磨牙,在含有LPS的培养基中,使用定制压力装置施加180 kPa静水压力3小时,对照组置于常压(0 kPa)。通过H&E染色和免疫荧光检测炎症和机械敏感标志物。
在细胞水平确定静水压力是否直接加剧LPS预刺激的巨噬细胞的炎症反应。
使用PMA将THP-1细胞分化为M0巨噬细胞,经LPS预刺激4小时后,施加60 kPa静水压力(0.1 Hz)1小时。检测炎症因子mRNA表达、iNOS蛋白和Piezo1表达。
确定Piezo1是否是压力诱导巨噬细胞炎症加剧的关键机械敏感通道。
使用Piezo1激动剂Yoda1(10 μM)模拟激活,检测TRAF6表达和Ca2+内流;使用Piezo1抑制剂GsMTx4(5 μM)抑制,检测炎症因子和iNOS表达。在体内,将GsMTx4(80 μM)局部应用于暴露的牙髓,评估其对牙髓炎进展的影响。
研究Piezo1激活后是否通过Ca2+内流上调TRAF6,进而导致炎症加剧。
检测压力或Yoda1刺激下TRAF6蛋白表达;使用Ca2+螯合剂BAPTA-AM(5 μM)和TRAF6抑制剂C25-140(80 μM)处理,检测TRAF6和炎症因子的表达变化;使用GsMTx4检测对TRAF6和Ca2+的影响。
探究TRAF6上调后如何协同激活NF-κB和YAP信号通路,最终导致过度炎症。
通过免疫荧光和Western blot检测压力条件下NF-κB和YAP的核转位;使用GsMTx4、BAPTA-AM、C25-140和YAP抑制剂VP(5 μM)处理,检测对YAP核转位和炎症因子表达的影响。
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 |
|---|---|---|---|
| 牙髓炎模型建立 | 脂多糖 | Sigma | L2880 |
| 玻璃离子水门汀 | 3M | -- | |
| 细胞培养 | THP-1细胞系 | iCell | iCell-h213 |
| RPMI-1640培养基 | Procell | PM150110P | |
| 细胞分化 | 佛波醇12-十四酸酯13-乙酸酯 | MCE | HY-18739 |
| 药物处理 | Yoda1 | MCE | HY-18723 |
| GsMTx4 | MCE | HY-P1410 | |
| BAPTA-AM | MCE | HY-100545 | |
| C25-140 | MCE | HY-120934 | |
| 维替泊芬 | MCE | HY-B0146 | |
| 药物溶剂 | 二甲基亚砜 | Sigma | D2650 |
| 钙成像 | Fluo-4 AM | YeaSen | 40704ES |
| 汉克斯平衡盐溶液 | YeaSen | 60148ES76 | |
| 组织学分析 | 徕卡自动染色机 | Leica | -- |
| 奥林巴斯BX41显微镜 | Olympus | -- | |
| 免疫荧光染色 | 抗iNOS抗体 | Abcam | ab15323 |
| 抗Piezo1抗体 | Proteintech | 15939-1-AP | |
| 抗TRAF6抗体 | Cell Signaling Technology | 8028 | |
| 抗NF-κB p65抗体 | Proteintech | 10745-1-AP | |
| 抗YAP抗体 | Cell Signaling Technology | 14074 | |
| Cy3偶联二抗 | Invitrogen | A10520 | |
| FITC偶联二抗 | Invitrogen | F-2765 | |
| DAPI | Coolaber | SL1841 | |
| 抗TRPV4抗体 | Abcam | ab314454 | |
| 抗纽蛋白抗体 | ABclonal | A14193 | |
| 抗核纤层蛋白A/C抗体 | ABclonal | A19524 | |
| 抗CD68抗体 | Abcam | ab125212 | |
| 抗CD86抗体 | Abmart | T55238 | |
| 正常山羊血清 | Boster | AR0009 | |
| 实时荧光定量PCR | TRIzol LS试剂 | Life Technologies | -- |
| Nanodrop 2000紫外-可见分光光度计 | Thermo Fisher | -- | |
| High-Capacity cDNA反转录试剂盒 | TaKaRa | RR037A | |
| SYBR Premix Ex Taq II试剂 | TaKaRa | RR820B | |
| CFX96 Touch系统 | Bio-Rad | -- | |
| 蛋白提取与Western blot | RIPA裂解液 | Beyotime | P0013 |
| 蛋白酶抑制剂混合物 | Sigma-Aldrich | S8830 | |
| 核浆蛋白提取试剂盒 | Beyotime | P0027 | |
| Western blot | PVDF膜 | Millipore | 03010040001 |
| 抗TLR4抗体 | Proteintech | 19811-1-AP | |
| 抗MyD88抗体 | Abcam | ab2064 | |
| 抗HDAC1抗体 | Cell Signaling Technology | 34589S | |
| 抗β-actin抗体 | Cwbio | CW0096A | |
| 统计分析 | GraphPad Prism | -- | -- |
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 |
|---|---|
| 大鼠牙髓炎模型 | 大鼠品系、年龄、性别、体重;LPS浓度、给药方式;麻醉药物及剂量;牙齿位置;封堵材料;样本量 阅读提示:Methods: Animals, Experimental pulpitis model |
| 离体炎症牙齿压力培养模型 | 牙髓炎诱导后的时间点;压力值、作用时间;培养基成分;LPS浓度;分组方式;样本量 阅读提示:Methods: In vitro pressure-culture model of inflamed teeth |
| 体外巨噬细胞压力模型 | 细胞系;PMA分化浓度和时间;LPS预刺激浓度和时间;压力值、频率、持续时间;培养基成分 阅读提示:Methods: Cell culture and hydrostatic pressure loading |
| Piezo1抑制剂体内处理 | GsMTx4浓度、溶剂、给药方式、作用时间;对照组设置;样本量 阅读提示:Methods: In vivo treatment with Piezo1 inhibitor in pulpitis model |
| 分子机制验证 | 激动剂和抑制剂浓度(Yoda1, GsMTx4, BAPTA-AM, C25-140, VP);处理时间;检测指标(TRAF6, NF-κB, YAP, iNOS, 炎症因子);Ca2+成像方法 阅读提示:Methods: Cell experiment agonists and inhibitors, Quantification of intracellular Ca²⁺ changes and calcium imaging, Real-time PCR, Protein isolation and Western blot analysis |