单细胞转录组分析β细胞适应过程
鉴定妊娠期间β细胞状态转变及其特征
对G0、G3.5至G18.5以及产后不同时间点的小鼠胰岛细胞进行Smart-seq3和10x Genomics scRNA-seq,鉴定β细胞亚群,并构建妊娠相关伪时间轨迹。
ACSS2 mediates an epigenetic pathway to regulate β-cell adaptation during gestation in mice.
包含单细胞转录组、CUT&RUN、ATAC-seq等多组学分析,以及p300、Stat3、Acss2基因敲除小鼠模型和体外胰岛培养模型,并进行功能验证。
小鼠原代胰岛β细胞 p300βKO小鼠模型 Stat3βKO小鼠模型 Acss2βKO小鼠模型
妊娠时间点:G0、G14.5、G18.5等 高脂饮食(HFD)喂养方案:G0.5至G14.5持续14天 基因敲除小鼠:p300βKO、Stat3βKO、Acss2βKO 体外培养条件:添加20%人血清、5μM A485、20μM nifuroxazide
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。
鉴定妊娠期间β细胞状态转变及其特征
对G0、G3.5至G18.5以及产后不同时间点的小鼠胰岛细胞进行Smart-seq3和10x Genomics scRNA-seq,鉴定β细胞亚群,并构建妊娠相关伪时间轨迹。
探究妊娠期间组蛋白乙酰化水平变化及其与基因表达的关系
通过LC-MS/MS测量乙酰辅酶A水平,Western blot和免疫荧光检测组蛋白乙酰化,CUT&RUN和ATAC-seq分析组蛋白修饰和染色质可及性。
验证p300在β细胞适应和增殖中的作用
体外培养胰岛,用p300抑制剂A485处理,观察β细胞适应;生成p300βKO小鼠,分析其β细胞增殖、mass和糖耐量。
探究STAT3是否与p300协同调节β细胞适应
通过CUT&RUN分析STAT3结合位点,免疫共沉淀验证STAT3-p300相互作用,生成Stat3βKO小鼠并分析其表型。
探究ACSS2在β细胞适应和组蛋白乙酰化中的作用
分析ACSS2表达,生成Acss2βKO小鼠,进行scRNA-seq、H3K27ac CUT&RUN及功能实验。
探究高脂饮食对妊娠期β细胞适应的影响及ACSS2的潜在作用
对妊娠小鼠喂食HFD,进行scRNA-seq和ATAC-seq,并分析Acss2βKO对HFD诱导的β细胞功能障碍的影响。
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 |
|---|---|---|---|
| 细胞培养 | RPMI1640培养基 | Gibco | 21870076 |
| 药物处理 | A485 | Selleck | S8740 |
| 硝呋齐特 | Selleck | S4182 | |
| 小鼠实验 | 他莫昔芬 | Sigma | 13258 |
| 胰岛分离 | 胶原酶P | Roche | 11213873001 |
| 细胞培养 | 胰蛋白酶 | Thermo Fisher Scientific | 25200114 |
| RT-qPCR | AceQ qPCR SYBR Green预混液 | Vazyme | Q121-02 |
| 微量RNA提取试剂盒 | Tiangen | DP420 | |
| HiScript II Q逆转录预混液 | Vazyme | R223 | |
| CUT&RUN | KAPA Hyper Prep试剂盒 | Roche | kk2602 |
| ATAC-seq | TruePrep DNA文库制备试剂盒V2(Illumina) | Vazyme | TD502 |
| Western blot | RIPA裂解液 | Thermo Scientific | 89900 |
| BCA蛋白定量试剂盒 | Bioss | C05-02001 | |
| 免疫共沉淀 | Protein A磁珠 | Invitrogen | 10002D |
| 免疫荧光 | 抗原修复液 | Vector | H-3300 |
| 免疫组化 | ABC试剂盒 | Vector Labs | PK-4000 |
| 生物素化抗兔IgG | Vector Labs | BA1100 | |
| 乙酰辅酶A测量 | ACQUITY UPLC MS/MS系统 | Waters | -- |
| InfinityLab Poroshell 120 SB-Aq色谱柱 | Waters | -- | |
| GSIS和IP-GTT | 大鼠/小鼠胰岛素ELISA试剂盒 | Merck Millipore | EZRMI-13K |
| 流式细胞术 | BD Aria SORP流式细胞仪 | BD | -- |
| 单细胞RNA测序 | 单细胞3'试剂盒v3 | 10x Genomics | -- |
| Smart-seq3 | TruePrep DNA文库制备试剂盒 | Vazyme | TD501 |
| Western blot | WES毛细管电泳系统 | ProteinSimple | -- |
| 抗体 | 抗组蛋白H3抗体 | Abcam | ab1791 |
| 抗乙酰化组蛋白H3抗体 | Active Motif | 39139 | |
| 抗H3K27ac抗体 | Active Motif | 39133 | |
| 抗H3K9ac抗体 | Abcam | ab10812 | |
| 抗ACSS2抗体(T.407.4) | Thermo Scientific | MA5-14810 | |
| 抗STAT3抗体 | CST | 12640 | |
| 抗磷酸化STAT3(Ser727)抗体 | CST | 9134 | |
| 抗β-肌动蛋白抗体 | ABclonal | AC026 | |
| 抗H3K27me3抗体 | Millipore | 07-449 | |
| 抗H3K4me1抗体 | Millipore | 07-436 | |
| 抗p300抗体 | CST | 54062 | |
| 抗胰岛素抗体 | Abcam | ab7842 | |
| 抗CHGB抗体 | Abcam | ab12242 | |
| 抗PDX1抗体 | Abcam | ab47383 | |
| 抗Ki67抗体 | Abcam | ab15580 | |
| 抗ACSS2抗体 | CST | 3658S | |
| 抗胰高血糖素抗体 | Takara | M182 | |
| 抗血清素抗体 | Immunostar | 20080 | |
| NKX6.1抗体 | Novus | NBP1-49672 |
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 | 小鼠品系:C57BL/6J背景;基因敲除:p300βKO、Stat3βKO、Acss2βKO;诱导Cre:他莫昔芬剂量0.1mg/g体重,灌胃一周 阅读提示:Methods: Mice |
| 饮食处理 | 标准饮食SD(11.3% kcal脂肪)或高脂饮食HFD(60% kcal脂肪);HFD从G0.5开始持续14天 阅读提示:Methods: Mice |
| 胰岛分离和培养 | 胶原酶P浓度0.5mg/mL;培养基RPMI1640添加20%人血清;处理A485(5μM)或nifuroxazide(20μM);培养4天 阅读提示:Methods: Single pancreatic islet cell preparation; Culture of mouse pancreatic islets |
| 单细胞RNA测序 | 10x Genomics平台和Smart-seq3;数据过滤标准:检测基因数、线粒体UMI比例 阅读提示:Methods: ScRNA-seq experiments; Preprocessing of 10x Genomics scRNA-seq data; Preprocessing of Smart-seq3 scRNA-seq data |
| 表观遗传分析 | CUT&RUN抗体和细胞数;ATAC-seq细胞数;数据比对和峰调用参数 阅读提示:Methods: CUT&RUN and ATAC-seq; Preprocessing of CUT&RUN and ATAC-seq data; Analyses of CUT&RUN and ATAC-seq data |