鉴定共享伤口愈合相关基因集
分析人类口腔和皮肤伤口愈合过程中共同上调的基因表达程序
使用公开bulk RNA-seq数据(GSE97615),比较人类口腔和皮肤受伤和未受伤部位的基因表达差异,筛选差异表达基因(DEGs)并聚类为P1和P2基因模块。
SPRR1B+ keratinocytes prime oral mucosa for rapid wound healing via STAT3 activation.
包含bulk RNA-seq与scRNA-seq整合分析、体内小鼠伤口模型、免疫荧光验证、ChIP-PCR和Western blot验证STAT3调控SPRR1B、细胞迁移功能实验。
人类口腔黏膜与皮肤组织样本(scRNA-seq及免疫荧光) 小鼠舌部与背部皮肤伤口模型 HOK细胞系 HaCaT细胞系
口腔黏膜与皮肤scRNA-seq数据集:GSE164241(21例口腔黏膜样本)、PRJCA006797(5例皮肤样本) 小鼠伤口模型:C57BL/6J小鼠,6-8周龄,雄性,共18只,每组3只 STAT3结合SPRR1B启动子:ChIP-PCR验证0-500bp上游区域 JAK1/2抑制剂ruxolitinib处理HOK细胞,检测STAT3和SPRR1B蛋白水平 SPRR1B敲低/过表达:HOK细胞shRNA敲低(sh#1、sh#2、sh#3),HaCaT细胞过表达
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。
分析人类口腔和皮肤伤口愈合过程中共同上调的基因表达程序
使用公开bulk RNA-seq数据(GSE97615),比较人类口腔和皮肤受伤和未受伤部位的基因表达差异,筛选差异表达基因(DEGs)并聚类为P1和P2基因模块。
鉴定表达P2伤口愈合基因集的特定细胞类型和角质形成细胞亚群
整合口腔黏膜(GSE164241:13牙龈和8颊部)和皮肤(PRJCA006797:5个正常皮肤)scRNA-seq数据,进行质量控制、聚类分析,识别9种细胞类型,并对角质形成细胞进行亚聚类。
解析角质形成细胞分化轨迹及SPRR1B+ KC4的分子特征
通过Monocle2进行拟时分析,确定分化轨迹;对KC4亚群进行GO富集分析、基因得分分析;并通过免疫荧光染色验证KRT14、KRT10和SPRR1B在口腔黏膜和皮肤中的表达差异。
鉴定调控SPRR1B及其他P2基因集的转录因子
使用SCENIC分析推断转录因子活性,STRING和Cytoscape构建PPI网络,鉴定STAT3为枢纽转录因子;通过ChIP-seq和ChIP-PCR验证STAT3结合于SPRR1B启动子区域,并使用JAK1/2抑制剂ruxolitinib处理HOK细胞检测STAT3和SPRR1B表达。
验证SPRR1B+角质形成细胞在小鼠皮肤和口腔黏膜伤口愈合中的表达
建立小鼠背部皮肤和舌部全层切口伤口模型,在未受伤、伤后第2天和第4天取材,进行免疫荧光染色检测SPRR1B表达。
验证SPRR1B对口腔角质形成细胞迁移能力的影响
在HOK细胞中利用慢病毒转染shRNA敲低SPRR1B,在HaCaT细胞中过表达SPRR1B,通过划痕实验(wound healing assay)检测细胞迁移,使用Livecyte系统自动记录和分析。
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 | 高糖DMEM培养基 | Gibco | -- |
| 胎牛血清 | Gibco | A5669701 | |
| 青霉素/链霉素 | Pricella | PB180120 | |
| 口腔角质形成细胞培养基 | ScienCell | 2611 | |
| 口腔角质形成细胞生长添加物 | ScienCell | 2652 | |
| 抗生素溶液 | ScienCell | 0503 | |
| 转染实验 | Lipofectamine™3000转染试剂 | Thermo Fisher Scientific | L3000015 |
| 细胞感染 | 聚凝胺 | Yeasen Biotechnology | 40804ES86 |
| 细胞筛选 | 嘌呤霉素 | -- | -- |
| ChIP实验 | SimpleChIP酶法染色质免疫沉淀试剂盒 | -- | -- |
| p-STAT3抗体 | CST | 9145 | |
| 对照IgG | CST | 2729 | |
| 迁移实验 | Livecyte细胞分析系统 | Phasefocus | -- |
| 动物实验 | 三溴乙醇 | Sigma Aldrich | T48402-25G |
| 手术刀片 | LianHui | 20010243 | |
| Western blot | BCA蛋白测定试剂盒 | Beyotime | P0009 |
| JAK1抗体 | CST | 3344 | |
| 磷酸化JAK1抗体 | CST | 3331 | |
| STAT3抗体 | HUABIO | ET1607-38 | |
| SPRR1B抗体 | Thermo Fisher Scientific | PA5-107277 | |
| GAPDH抗体 | Abcam | ab263962 | |
| 免疫荧光 | OCT包埋剂 | SAKURA | 4583 |
| 甘氨酸 | Adamas-beta | 56-40-6 | |
| 封闭液(牛血清白蛋白) | Meilunbio | 9048-46-8 | |
| KRT14抗体 | Abcam | abcam7800 | |
| KRT10抗体 | Abcam | abcam76318 | |
| SPRR1B抗体 | Thermo Fisher | PA5-107277 | |
| Alexa Fluor 488二抗 | Thermo Fisher | A-11001 | |
| Alexa Fluor 568二抗 | Thermo Fisher | A11011 | |
| 蔡司880共聚焦显微镜 | ZEISS | LSM880 |
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 |
|---|---|
| scRNA-seq数据分析 | 样本来源(口腔黏膜:13牙龈、8颊部;皮肤:5个正常皮肤);质量控制参数(nCount_RNA范围、nFeature_RNA范围、线粒体基因百分比);聚类参数(维度、分辨率) 阅读提示:Methods: Integration and analysis of scRNA-Seq data |
| 细胞培养 | 细胞系(HOK、HaCaT)来源;培养基成分(DMEM、OKM);培养条件(37°C、5% CO2) 阅读提示:Methods: Cell culture |
| SPRR1B敲低/过表达 | shRNA序列(sh#1, sh#2, sh#3);慢病毒包装比例(10µg:7.5µg:3µg);感染条件(polybrene 5µg/ml,puromycin 10µg/ml) 阅读提示:Methods: Short hairpin RNA (shRNA) infection assay |
| ChIP实验 | 细胞数量(5×10^6 HOK细胞);抗体(p-STAT3 #9145,IgG #2729);交联条件(1%甲醛,15分钟,37°C) 阅读提示:Methods: Chromatin immunoprecipitation |
| 体内伤口模型 | 小鼠品系、性别、周龄(C57BL/6J,雄性,6-8周);分组和样本量(每组3只,共18只);伤口参数(深度1mm,长度5mm);观察时间点(未受伤、第2天、第4天) 阅读提示:Methods: Mouse model of wound healing |
| 迁移实验 | 划痕工具(200µl枪头);记录间隔(3小时);分析系统(Livecyte) 阅读提示:Methods: Migration assay |