SOX18通过Wnt/β-Catenin信号通路促进真皮乳头细胞增殖

SOX18 Promotes the Proliferation of Dermal Papilla Cells via the Wnt/β-Catenin Signaling Pathway.

作者信息Mingliang He, Xiaoyang Lv, Xiukai Cao, Zehu Yuan, Tesfaye Getachew, Yutao Li, Shanhe Wang, Wei Sun
PMID38068994
发布时间2023-11
DOI10.3390/ijms242316672

实验完整度

高

包含体外细胞实验(过表达/敲低)、RNA-seq、通路验证(TOP/FOP-flash、qRT-PCR、WB)及挽救实验,多层级验证功能与机制。

主要模型

湖羊真皮乳头细胞(DPCs) 湖羊皮肤组织

重点核对

SOX18过表达与敲低对DPC增殖的影响 siRNA-2537(30 nM)有效敲低SOX18 Wnt/β-catenin通路活性(TOP/FOP-flash) Wnt通路抑制剂ICG001(30 µM)处理 RNA-seq差异基因筛选(Fold Change ≥2, FDR<0.05)

摘要

SRY盒转录因子18(SOX18)已知在人类和小鼠毛囊(HF)的生长和发育中发挥关键作用。然而,SOX18对绵羊毛囊的具体影响仍 largely 未知。在我们先前的研究中,我们观察到SOX18在绵羊毛囊的真皮乳头细胞(DPCs)中特异性表达,促使我们研究其在绵羊毛囊生长中的潜在作用。在本研究中,我们旨在检测SOX18在DPCs中的作用,并通过RNA-seq初步研究其调控机制。我们首先发现,与阴性对照组相比,SOX18的过表达促进了DPCs的增殖,而SOX18的干扰则产生相反的效果。为了进一步了解SOX18的调控机制,我们在敲低湖羊DPCs中的SOX18后进行了RNA-seq分析。结果表明,Wnt/β-Catenin信号通路参与了SOX18敲低后DPC的生长过程。随后,我们使用TOP/FOP-flash、qRT-PCR和Western blot(WB)分析研究了SOX18对DPCs中Wnt/β-Catenin信号通路的影响。我们的数据表明,SOX18可以激活DPCs中的Wnt/β-Catenin信号通路。此外,我们观察到SOX18可以在抑制Wnt/β-Catenin信号通路后挽救DPCs的增殖。这些发现强调了SOX18作为控制DPCs增殖的功能分子的重要作用。此外,这些发现也极大地增进了我们对SOX18在DPCs增殖和湖羊毛发生长中作用的理解。

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
SOX18在湖羊真皮乳头细胞增殖中的作用及其调控机制是什么?
核心机制
SOX18通过激活Wnt/β-Catenin信号通路促进DPCs增殖。
主要证据
过表达SOX18促进DPC增殖,敲低抑制;RNA-seq显示Wnt通路相关基因表达变化;TOP/FOP-flash、qRT-PCR和WB验证了SOX18增强Wnt/β-Catenin活性;ICG001抑制通路后,SOX18过表达可挽救细胞增殖。
研究意义
揭示SOX18在湖羊DPC增殖中的作用,加深对湖羊毛发生长机制的理解。

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

DPCs分离与鉴定

获取高纯度DPCs并验证SOX18表达

从3日龄湖羊皮肤分离毛囊,培养获得DPCs;免疫荧光检测标记基因(PDGFRA, VCAN, α-SMA, Vimentin)和SOX18表达。

2

SOX18过表达与敲低实验

评估SOX18对DPC增殖的影响

构建SOX18过表达载体(pcDNA3.1-SOX18)转染DPCs;设计三种siRNA敲低SOX18,筛选最有效序列;通过qRT-PCR、WB、CCK-8、EdU和流式细胞术检测增殖相关指标。

3

RNA-seq分析

鉴定SOX18敲低后的差异表达基因及富集通路

对siR-SOX18和siR-NC组DPCs进行RNA-seq,鉴定DEGs(|FC|≥2, FDR<0.05),进行GO和KEGG富集分析。

4

Wnt/β-Catenin通路验证

验证SOX18对Wnt/β-Catenin通路的调控作用

通过TOP/FOP-flash检测β-catenin/TCF转录活性;qRT-PCR检测通路相关基因(CTNNB1, TCF4, LEF1, c-MYC, cyclinD1)mRNA水平;WB检测β-Catenin蛋白表达。

5

挽救实验

证实SOX18通过Wnt/β-Catenin通路调控DPC增殖

用ICG001(30 µM)抑制Wnt/β-Catenin通路,检测DPC增殖;然后过表达SOX18,观察能否挽救增殖抑制。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM-F12培养基Sigma-Aldrich--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素-两性霉素Solarbio--
细胞培养箱Thermo--
jetPRIME转染试剂Polyplus--
Trizol试剂Takara--
一步法反转录试剂盒Tiagen--
2×TSINGKE® qPCR预混液Tsingke--
PrimeSTAR® Max DNA聚合酶Takara--
ACTA1兔多克隆抗体Sangon BiotechD121592
PDGFRA兔单克隆抗体Abcamab203491
VCAN兔多克隆抗体Santa Cruz BiotechD223532
波形蛋白小鼠单克隆抗体Santa Cruz Biotechsc-6260
SOX18抗体Biossbs-17135R
山羊抗兔IgG H&L(Alexa Fluor® 555)AbcamAb150078
山羊抗小鼠IgG H&L(Alexa Fluor®555)AbcamAb150114
CCK-8试剂盒Vazyme--
酶标仪EnSpire, Perkin Elmer--
EdU Apollo体外成像试剂盒RiboBio--
倒置荧光显微镜Nikon--
碘化丙啶Solarbio--
核糖核酸酶ATianGen--
FACSAria SORP流式细胞仪BD company--
TOP/FOP-flash质粒Beyotime--
双荧光素酶检测试剂盒Vazyme--
RIPA细胞裂解液Beyotime--
蛋白酶抑制剂Beyotime--
BCA蛋白定量试剂盒Vazyme--
PVDF膜Solarbio--
蛋白质印迹转膜仪BIO-RAD--
剥离缓冲液Beyotime Biotechnology--
电化学发光液Beyotime--
ChemDocTMTouch成像系统Bio-Rad--
PCNA兔多克隆抗体Affinity BiosciencesAF0239
β-连环蛋白小鼠单克隆抗体BeyotimeAF0069
GAPDH小鼠单克隆抗体proteintech60004-1-Ig
山羊抗兔IgG H&L(HRP)Abcamab6721
山羊抗小鼠IgG H&L(HRP)Abcamab205719
Trizol试剂盒Invitrogen--
Agilent 2100生物分析仪Agilent Technologies--
NEB Next Ultra RNA文库制备试剂盒(Illumina)New England Biolabs7530
AMPure XP磁珠Beckman Coulter--
Illumina Novaseq6000测序仪Illumina--

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
细胞分离与培养
湖羊皮肤来源(3日龄),培养条件(DMEM-F12+10%FBS+1%双抗,37°C,5% CO2)
阅读提示:Materials and Methods, 5.2
SOX18过表达/敲低
过表达载体(pcDNA3.1-SOX18),siRNA序列及浓度(siRNA-2537, 30 nM),转染试剂(jetPRIME)
阅读提示:Materials and Methods, 5.4
细胞增殖检测
CCK-8检测时间点(0,24,48,72h),EdU检测时间(转染后48h),细胞周期检测时间(转染后48h)
阅读提示:Materials and Methods, 5.6, 5.7, 5.8
Wnt/β-Catenin通路检测
TOP/FOP-flash质粒及pRL-TK共转染,双荧光素酶检测试剂盒,qRT-PCR和WB检测条件
阅读提示:Materials and Methods, 5.9, 5.10
RNA-seq
每组3个重复,转染后48h收集细胞,参考基因组版本,差异筛选标准(|FC|≥2, FDR<0.05)
阅读提示:Materials and Methods, 5.11
统计学分析
n=3,使用未配对Student's t-test,显著性水平p<0.05
阅读提示:Materials and Methods, 5.12