使用GFP报告基因在单细胞水平可视化组织蛋白酶K-Cre表达

Visualizing Cathepsin K-Cre Expression at the Single-Cell Level with GFP Reporters.

作者信息Wenhuan Chai, Weiwei Hao, Jintao Liu, Zhenglin Han, Shiyu Chang, Liben Cheng, Mingxin Sun, Guofang Yan, Zemin Liu, Yin Liu, Guodong Zhang, Li Xing, Hongqian Chen, Peng Liu
PMID36699636
期刊JBMR Plus
发布时间2022-12-21
DOI10.1002/jbm4.10706

实验完整度

使用两种Cre报告小鼠和免疫荧光染色、dd-RT-PCR及组织透明化技术,在多个器官和组织中验证了Ctsk-Cre的表达。

主要模型

Ctsk-Cre转基因小鼠 tdT报告小鼠 nT-nG报告小鼠 B6小鼠

重点核对

Cre和报告基因的基因型验证 使用的报告基因(tdT或nT-nG) 小鼠年龄(1月、8月或10月等) 组织固定和脱钙条件 免疫荧光抗体和稀释度

摘要

我们使用两种GFP报告基因对主要器官和组织中Ctsk-Cre的表达进行了单细胞水平的全面分析。结果表明,Ctsk-Cre不仅在破骨细胞中表达,还在成骨细胞谱系细胞和其他主要器官/组织中表达,尤其是在脑、肾、胰腺和血管中。这些数据将有助于准确解读数据,以避免可能误导性的结论。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
Ctsk-Cre在主要器官和组织中的表达是否仅限于破骨细胞?
核心机制
Ctsk-Cre不仅表达于破骨细胞,还表达于成骨细胞谱系和其他多种细胞类型,其表达随年龄增长而变化。
主要证据
通过Ctsk-Cre报告小鼠的荧光成像、免疫荧光染色和dd-RT-PCR,在骨骼、脑、肾、胰腺、脂肪等组织中检测到Ctsk表达。
研究意义
该研究提供了Ctsk-Cre表达的全貌,有助于避免对使用该Cre系进行基因功能研究时的误解。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

小鼠繁殖与基因型鉴定

获取Ctsk-Cre报告小鼠并确认基因型,以确保Cre和报告基因的存在。

将Ctsk-Cre小鼠与tdT或nT-nG小鼠杂交,后代经基因分型,雄性Ctsk-Cre:tdT或nT-nG小鼠用于实验。

2

组织取材与处理

对多种组织和器官进行固定、脱钙、冷冻切片或组织透明化,以便后续成像分析。

采集骨骼和非骨骼组织,用4% PFA固定,硬组织用EDTA脱钙,然后进行冷冻切片或PEGASOS组织透明化处理。

3

荧光成像与单细胞分析

在单细胞水平观察Ctsk-Cre表达的位置和细胞类型。

使用共聚焦显微镜对冷冻切片或组织透明化样本成像,并通过形态学和免疫荧光染色识别细胞类型。

4

细胞类型鉴定

通过免疫荧光染色确认Ctsk表达细胞的特定身份。

用抗体对骨组织、脑、脂肪、肾脏等组织切片染色,识别成骨细胞、破骨细胞、神经元、巨噬细胞等。

5

体外培养验证

在体外培养的成骨细胞和破骨细胞中验证Ctsk表达。

从Ctsk-Cre报告小鼠分离BMSC和骨髓单核细胞,分别进行成骨和破骨分化培养,观察Ctsk表达。

6

表达水平验证

通过dd-RT-PCR定量验证Ctsk在各种组织中的表达水平。

提取10周龄B6小鼠各组织的RNA,用dd-RT-PCR测量Ctsk表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证模型特征
验证分子表达变化
验证细胞类型

产品清单

实验环节名称品牌货号
最适切割温度包埋剂----
徕卡冷冻切片机CM1950Leica--
曲拉通X-100Sigma--
叔丁醇----
尼康A1 HD25共聚焦显微镜Nikon--
DAPI----
NeuN抗体ServicebioGB11138
IBA1抗体ServicebioGB113502
GFAP抗体ServicebioGB11096
F4/80抗体ServicebioGB113373
Neurogenin 3抗体Biossbs-0922R
α-SMA抗体ServicebioGB111364
I型胶原抗体ServicebioGB11022-3
CD44抗体ServicebioGB112054
Stra8抗体Biossbs-1903R
Ucp1抗体ServicebioGB112174
TH抗体ServicebioGB11181
降钙素受体抗体Biossbs-0124R
骨钙素抗体ServicebioGB11233
Tracp/CD40 L抗体ServicebioGB11416
骨桥蛋白抗体ServicebioGB11500
Sp7抗体ServicebioGB111900
CD31抗体ServicebioGB11063-2
EMCN抗体Santa Cruzsc-65495
α-MEM培养基----
抗坏血酸----
β-甘油磷酸----
地塞米松----
RANKLSino Biological--
M-CSFSino Biological--
NucleoZOLMacherey-Nagel--
M5 Super qPCR RT试剂盒(含gDNA去除剂)Mei5bio--
QX200微滴式数字PCR系统Bio-Rad--
QX200 ddPCR EvaGreen SupermixBio-Rad--
DG8卡盒Bio-Rad--
微滴生成油Bio-Rad--
PCR板Bio-Rad--
GraphPad PrismGraphPad--

关键环节

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
小鼠模型与基因型
Ctsk-Cre和报告基因的基因型;年龄(1、2、8或10月龄)
阅读提示:Materials and Methods: Mice
组织处理
固定时间、脱钙时间、切片厚度
阅读提示:Materials and Methods: Cryosectioning, Tissue clearing
免疫荧光染色
抗体稀释度、封闭条件、洗涤时间
阅读提示:Materials and Methods: Immunofluorescence staining, Table 1
细胞培养
成骨或破骨分化诱导剂的浓度和培养时间
阅读提示:Materials and Methods: Culture of osteoclasts and osteoblasts
dd-RT-PCR
引物序列、PCR程序、cDNA浓度
阅读提示:Materials and Methods: Droplet Digital PCR