构建髓系特异性TAK1敲除小鼠并验证其抗结肠炎/CRC表型
验证TAK1在髓系细胞中的缺失是否影响炎症和肿瘤发生
将Tak1flox/flox小鼠与Lyz2-Cre小鼠杂交获得Tak1∆M/∆M小鼠,并用5% DSS诱导急性结肠炎,用AOM/DSS诱导结肠癌,评估体重、存活、肿瘤数量和组织病理。
Microbiota regulate innate immune signaling and protective immunity against cancer.
研究包含多个独立证据层级:体外细胞刺激实验、多种基因敲除小鼠模型、粪便菌群移植、16S rRNA和宏基因组测序、体内DSS/AOM-DSS模型,并进行了功能验证和机制验证。
Tak1∆M/∆M小鼠(髓系特异性TAK1敲除) C57BL/6野生型小鼠 DSS诱导的急性结肠炎小鼠模型 AOM/DSS诱导的结肠癌小鼠模型
髓系细胞特异性TAK1缺失(Lyz2-Cre) DSS浓度和给药方案(5% DSS饮水5天) 抗生素混合物处理清除菌群(4周) 粪菌移植或单菌株灌胃(每周一次,共4周) 关键基因敲除(Il1r1−/−, Il6−/−, Rag1−/−, Rorc−/−, Il17ra−/−)
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TAK1在髓系细胞中的缺失是否影响炎症和肿瘤发生
将Tak1flox/flox小鼠与Lyz2-Cre小鼠杂交获得Tak1∆M/∆M小鼠,并用5% DSS诱导急性结肠炎,用AOM/DSS诱导结肠癌,评估体重、存活、肿瘤数量和组织病理。
确定菌群是否介导Tak1∆M/∆M小鼠的保护作用
用抗生素清除菌群后评估表型变化;通过16S rRNA测序比较WT和Tak1∆M/∆M小鼠菌群组成;进行同笼饲养和粪菌移植实验。
验证IL-1R1和IL-6信号是否是保护所必需
将Tak1∆M/∆M小鼠与Il1r1−/−或Il6−/−杂交获得双敲除小鼠,评估DSS/AOM-DSS下的表型;并检测血清和肠道细胞因子水平。
确定Th17细胞是否介导保护性免疫
通过流式细胞术检测肠道Th17细胞比例;生成Tak1∆M/∆M;Rag1−/−和Tak1∆M/∆M;Rorc−/−小鼠,以及Th17过继转移实验,评估DSS/AOM-DSS下的表型。
从菌群中鉴定具有保护功能的单一菌株
通过宏基因组测序和氨苄西林处理筛选候选菌株,并用单菌株移植验证其对DSS/AOM-DSS的保护作用及其对Th17的诱导。
探究菌株刺激免疫细胞产生细胞因子的机制
分离腹膜巨噬细胞、中性粒细胞和脾细胞,用热灭活菌株刺激,检测IL-1β、IL-6和IL-17A等细胞因子。
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 |
|---|---|---|---|
| 药物处理 | 葡聚糖硫酸钠 | MP Biomedicals | 02160110 |
| 氧化偶氮甲烷 | Sigma-Aldrich | A5486 | |
| 抗生素处理 | 氨苄西林 | Thermo Fisher | BP1760-25 |
| 新霉素 | Thermo Fisher | BP266925 | |
| 甲硝唑 | Thermo Fisher | ICN15571025 | |
| 万古霉素 | Thermo Fisher | BP29581 | |
| 细胞分离 | Percoll离心介质 | GE Healthcare | 17089101 |
| IV型胶原酶 | Sigma-Aldrich | C5138 | |
| 组织染色 | 阿尔辛蓝/PAS染色试剂盒 | Newcomer Supply | 91022A |
| 细胞分选 | Dynabeads未接触小鼠CD4细胞试剂盒 | Thermo Fisher | 11415D |
| DNA提取 | QIAamp快速粪便DNA小提试剂盒 | QIAGEN | 51604 |
| 流式细胞术 | 固定/破膜溶液试剂盒 | BD Biosciences | 554715 |
| 免疫组织化学 | DAB过氧化物酶(HRP)底物试剂盒 | Vector Laboratories | SK-4100 |
| ELISA | 小鼠IL-22未包被ELISA试剂盒 | Thermo Fisher | 88-7422-88 |
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 | 小鼠品系、周龄、性别、饲养条件 阅读提示:STAR Methods中的Animals and In Vivo Procedures |
| DSS诱导结肠炎 | DSS浓度(5%)、分子量(36-50 kDa)、处理时间(5天) 阅读提示:STAR Methods中的Animals and In Vivo Procedures |
| AOM/DSS诱导结肠癌 | AOM剂量(10 mg/kg)、DSS浓度(2%)、处理周期(第5-10、24-29、43-48天)、终点(第80天) 阅读提示:STAR Methods中的Animals and In Vivo Procedures |
| 抗生素处理 | 抗生素组合(氨苄西林1mg/ml、新霉素1mg/ml、甲硝唑1mg/ml、万古霉素0.5mg/ml)、处理时间(4周) 阅读提示:STAR Methods中的Animals and In Vivo Procedures |
| 粪菌移植 | 菌液制备、灌胃剂量(0.2ml/鼠)、频率(每周一次,共4周) 阅读提示:STAR Methods中的Animals and In Vivo Procedures |
| 单菌株移植 | 细菌培养、浓度(5×10^8 CFU/鼠)、灌胃频率 阅读提示:STAR Methods中的Animals and In Vivo Procedures |
| 流式细胞术 | 细胞制备、抗体克隆号、染色方案 阅读提示:STAR Methods中的Flow Cytometry and Sorting |
| 16S rRNA测序 | 引物(515F-806R)、测序平台(Illumina MiSeq)、数据分析方法 阅读提示:STAR Methods中的16S rRNA gene sequencing |
| 宏基因组测序 | 分析流程、数据库、差异物种筛选标准(fold change >1.5 为增加,<0.5 为减少) 阅读提示:STAR Methods中的Whole shotgun metagenomic sequencing analysis |