建立ALS细胞模型和动物模型
模拟ALS病理环境,为后续实验提供模型。
使用NSC34细胞稳定转染空载体、野生型SOD1或突变SOD1G93A,以及使用hSOD1G93A转基因小鼠。
Inhibition of Salt-Inducible Kinase 2 Protects Motor Neurons From Degeneration in ALS by Activating Autophagic Flux and Enhancing mTORC1 Activity.
包含体外细胞模型(NSC34)和体内动物模型(hSOD1G93A转基因小鼠),并进行了功能验证(凋亡、活力)和机制验证(自噬流、溶酶体酸化、mTORC1信号)。
NSC34细胞(小鼠神经母细胞瘤×脊髓杂交细胞系) hSOD1G93A转基因小鼠(ALS模型) 稳定转染hSOD1G93A的NSC34细胞(mSOD1细胞)
SIK2在ALS模型中的表达水平(蛋白和mRNA) SIK2敲低或过表达对细胞活力、凋亡和突变SOD1聚集的影响 自噬流评估(LC3-II、p62水平及氯喹处理) 溶酶体酸化(LysoTracker Red染色)和cathepsin B水平 mTORC1活性(p-mTOR和p-p70S6K水平) LV-shSIK2脑室内注射对ALS小鼠发病、运动功能和寿命的影响
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。
模拟ALS病理环境,为后续实验提供模型。
使用NSC34细胞稳定转染空载体、野生型SOD1或突变SOD1G93A,以及使用hSOD1G93A转基因小鼠。
验证SIK2在ALS模型中是否异常表达。
通过免疫荧光、Western blot和RT-qPCR检测脊髓组织和细胞中SIK2的蛋白和mRNA水平。
确定ALS模型中自噬流是否受损。
通过Western blot检测LC3-II和p62水平,使用氯喹处理评估自噬流,并用电镜观察自噬泡。
确定SIK2水平变化对细胞活力、凋亡和突变SOD1聚集的影响。
使用siRNA敲低或Flag-SIK2过表达,通过流式细胞术检测凋亡、CCK-8检测活力、Western blot检测cleaved caspase-3和突变SOD1聚集。
阐明SIK2调控自噬流和溶酶体酸化的机制。
使用mCherry-GFP-LC3B报告基因检测自噬流,LysoTracker Red染色检测溶酶体酸化,Western blot检测cathepsin B表达。
验证SIK2对mTORC1活性的影响。
通过Western blot检测mTOR、p-mTOR、p70S6K、p-p70S6K的水平,并用雷帕霉素处理验证。
评估SIK2敲低在体内的神经保护作用。
向60日龄ALS小鼠侧脑室注射LV-shSIK2-mCherry,通过体重、转棒实验、生存曲线、运动神经元计数和自噬相关蛋白检测评估效果。
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 |
|---|---|---|---|
| 动物实验 | B6SJL-Tg(SOD1-G93A)1Gur/J小鼠 | Jackson Laboratory | 002726 |
| 细胞培养 | 杜尔贝科改良伊格尔培养基 | -- | -- |
| 胎牛血清 | -- | -- | |
| 青霉素/链霉素 | -- | -- | |
| 稳定转染 | 嘌呤霉素 | Invitrogen | G418 |
| siRNA转染 | Lipofectamine2000 | Invitrogen | -- |
| siRNA实验 | SIK2 siRNA | GenePharma | -- |
| 质粒转染 | Opti-MEM培养基 | Invitrogen | -- |
| Flag标记的SIK2表达载体 | GeneCopoeia Inc. | -- | |
| 免疫组化 | 抗SIK2抗体 | Abcam | ab53423 |
| 免疫荧光 | 抗SIK2抗体 | Sigma | SAB3500955 |
| 抗MAP-2抗体 | Beijing Bioss Biotechnology Co | -- | |
| 抗裂解Caspase-3抗体 | Abcam | ab49822 | |
| 抗LAMP1抗体 | Proteintech | 65051-1-Ig | |
| Alexa Fluor 488或594二抗 | ZSGB-BIO | -- | |
| DAPI | Sigma | -- | |
| Western blot | RIPA裂解液 | Beyotime Institute of Biotechnology | -- |
| 磷酸酶抑制剂 | Roche | 04693124001 | |
| BCA法 | Beyotime Institute of Biotechnology | -- | |
| 抗SIK2抗体 | Cell Signaling Technology | 6919 | |
| 抗SOD1抗体 | Santa Cruz Biotechnology | sc-271014 | |
| 抗mTOR抗体 | Cell Signaling Technology | 2983 | |
| 抗磷酸化mTOR (Ser2448)抗体 | Cell Signaling Technology | 2971S | |
| 抗P70S6K抗体 | Cell Signaling Technology | 9202S | |
| 抗磷酸化P70S6K (Thr389)抗体 | Cell Signaling Technology | 9202S | |
| 抗SQSTM1/P62抗体 | Abcam | ab56416 | |
| 抗β-肌动蛋白抗体 | Abcam | ab8224 | |
| 抗LC3B抗体 | Novus | NB100-2220 | |
| 抗caspase3抗体 | Abcam | ab184787 | |
| 抗CTSB抗体 | Proteintech | 12216-1-AP | |
| Alexa Fluor-800二抗 | Li-COR | -- | |
| Odyssey红外成像系统 | Li-COR Biotechnology | -- | |
| RT-qPCR | TRIzol试剂 | Invitrogen Life Technologies | -- |
| FastKing gDNA反转录预混液 | TIANGEN BIOTECH | KR118 | |
| 一步法SYBR PrimeScript RT-PCR试剂盒II | Takara Biotechnology Co | -- | |
| Light Cycler 480 | Roche | -- | |
| 流式细胞术 | FACSCalibur | BD Biosciences | -- |
| 凋亡检测 | Annexin V/APC和7-AAD | Biolegend | -- |
| 细胞活力检测 | CCK-8试剂盒 | Beyotime | -- |
| 分光光度酶标仪 | BioTek Instruments | -- | |
| 透射电镜 | EPON 812树脂 | -- | -- |
| UC6超薄切片机 | Leica Microsystems | -- | |
| H-7650透射电子显微镜 | Hitachi | -- | |
| 溶酶体染色 | Lyso-Tracker Red DND-99 | Beyotime Biotechnology | -- |
| 动物实验 | LV-shSIK2-mCherry慢病毒 | GenePharma Corporation | -- |
| 玻璃微针 | Drummond Scientific Company | -- |
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 | hSOD1G93A转基因小鼠(B6SJL-Tg(SOD1-G93A)1Gur/J)的性别、年龄、遗传背景、饲养条件、伦理批准 阅读提示:Materials and Methods 2.1 |
| 细胞模型 | NSC34细胞的来源、培养条件(DMEM、10%FBS、37°C、5%CO2)、转染方法(Lipofectamine2000)、筛选浓度(200μg/mL嘌呤霉素) 阅读提示:Materials and Methods 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 |
| siRNA敲低 | SIK2 siRNA序列、转染浓度、转染时间(48小时) 阅读提示:Materials and Methods 2.4 |
| SIK2过表达 | Flag-SIK2质粒浓度(1、2、4μg)、转染时间(48小时) 阅读提示:Materials and Methods 2.5, Results 3.5 |
| 氯喹处理 | 氯喹浓度(50μM)、处理时间(4小时) 阅读提示:Materials and Methods 3.2, 3.4 |
| 动物实验干预 | LV-shSIK2注射体积(10μL)、滴度(109TU/ml)、注射时间(60日龄)、注射位点(侧脑室坐标) 阅读提示:Materials and Methods 2.15 |
| 行为学评估 | 转棒训练和测试时间(开始于60日龄,每8天一次)、测试参数(180秒) 阅读提示:Materials and Methods 2.15 |