建立糖尿病肾病模型及表型验证
验证STZ诱导的DN小鼠模型是否成功建立并出现肾损伤和纤维化特征。
六周龄雄性C57BL/6J小鼠腹腔注射STZ(50 mg/kg,连用5天)诱导糖尿病,12周后收集24小时尿液检测尿蛋白,并进行HE染色、Masson染色和免疫组化检测EndoMT相关标志物及IGFBP5表达。
IGFBP5 promotes EndoMT and renal fibrosis through H3K18 lactylation in diabetic nephropathy.
包含体外细胞实验(高糖处理、基因敲低)、体内小鼠模型(STZ诱导DN、AAV介导的敲低)及多种分子检测(Western blot、qPCR、ChIP-qPCR),并进行了功能验证和机制验证。
小鼠肾小球内皮细胞(GEnCs) STZ诱导的糖尿病肾病小鼠模型
高糖处理浓度及时间:25 mM葡萄糖处理72小时 IGFBP5敲低方式:shRNA(sh-IGFBP5)转染及AAV2/2-sh-IGFBP5尾静脉注射 NLRP3炎症小体抑制剂处理:MCC950(10 μM) 糖酵解抑制剂处理:2-DG(2 mM) 组蛋白乳酸化检测:H3K18la抗体ChIP-qPCR
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。
验证STZ诱导的DN小鼠模型是否成功建立并出现肾损伤和纤维化特征。
六周龄雄性C57BL/6J小鼠腹腔注射STZ(50 mg/kg,连用5天)诱导糖尿病,12周后收集24小时尿液检测尿蛋白,并进行HE染色、Masson染色和免疫组化检测EndoMT相关标志物及IGFBP5表达。
检测高糖条件是否上调IGFBP5并诱导内皮-间质转化。
小鼠GEnCs分别用5 mM葡萄糖(对照)、20 mM甘露醇+5 mM葡萄糖(甘露醇对照)或25 mM葡萄糖(高糖)处理72小时,然后通过qPCR和Western blot检测CD31、VE-cadherin、α-SMA、FSP-1和IGFBP5的表达。
验证IGFBP5在高糖诱导的EndoMT中的必要性。
使用shRNA(sh-IGFBP5)转染GEnCs,敲低IGFBP5,随后高糖处理,通过qPCR和Western blot检测EndoMT标志物的变化。
探究IGFBP5是否通过NLRP3炎症小体激活介导EndoMT。
检测高糖条件下GEnCs中NLRP3、cleaved caspase-1和IL-1β的蛋白水平;敲低IGFBP5后观察这些蛋白的变化;并用NLRP3抑制剂MCC950处理,检测EndoMT标志物变化。
验证IGFBP5通过调控糖酵解影响NLRP3炎症小体活化。
检测高糖条件下乳酸产生和LDH活性,以及糖酵解酶LDHA和PKM2的表达;敲低IGFBP5后观察这些指标的变化;用糖酵解抑制剂2-DG处理GEnCs,检测NLRP3炎症小体和EndoMT标志物。
验证IGFBP5是否通过组蛋白乳酸化(H3K18la)调控NLRP3和IL-1β的转录。
检测高糖条件下Pan-Kla和H3K18la水平,敲低IGFBP5或2-DG处理后观察变化;使用ChIP-qPCR检测H3K18la在NLRP3和IL-1β启动子区的富集。
在DN小鼠模型中验证敲低IGFBP5是否能减轻肾纤维化和EndoMT。
通过尾静脉注射AAV2/2-sh-IGFBP5敲低肾脏IGFBP5,检测尿蛋白、HE/Masson染色、qPCR和Western blot检测EndoMT标志物及纤维化指标。
在DN小鼠模型中进一步验证IGFBP5敲低对糖酵解、组蛋白乳酸化和NLRP3炎症小体的影响。
Western blot检测肾脏中NLRP3、IL-1β、LDHA、PKM2、Pan-Kla和H3K18la的表达。
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 | DMEM培养基 | Gibco | -- |
| 胎牛血清 | Gibco | -- | |
| 链霉素-青霉素 | -- | -- | |
| 药物处理 | MCC950 | Sigma-Aldrich | -- |
| 2-脱氧-D-葡萄糖 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 转染 | Lipofectamine 3000 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| qPCR | TRIzol试剂 | Thermo Fisher Scientific | 15596026 |
| cDNA合成试剂盒 | Roche | 04897030001 | |
| LightCycler 480 SYBR Green I 预混液 | Roche | 04887352001 | |
| Western blot | RIPA裂解液 | Beyotime | -- |
| BCA蛋白定量试剂盒 | Beyotime | -- | |
| 增强化学发光试剂盒 | Beyotime | -- | |
| 乳酸检测 | 乳酸检测试剂盒 | Elabscience | E-BC-K044-S |
| LDH活性检测 | LDH检测试剂盒 | Elabscience | E-BC-K046-M |
| Western blot - 一抗 | LDHA抗体 | Proteintech | 19987-1-AP |
| 泛乳酸化赖氨酸抗体 | PTM BIO | PTM-1401RM | |
| H3K18la抗体 | PTM BIO | PTM-1406RM | |
| 组蛋白H3抗体 | PTM BIO | PTM-6613 | |
| PKM2抗体 | Proteintech | 15822-1-AP | |
| CD31抗体 | Abcam | ab281583 | |
| VE-钙黏蛋白抗体 | Abcam | ab33168 | |
| α-SMA抗体 | Abcam | ab124964 | |
| FSP-1抗体 | Abcam | ab197896 | |
| NLRP3抗体 | Proteintech | 68102-1-Ig | |
| 裂解型caspase-1抗体 | Arigo Biolaboratories | ARG57293 | |
| IL-1β抗体 | Proteintech | 26048-1-AP | |
| IGFBP5抗体 | Proteintech | 55205-1-AP | |
| β-肌动蛋白抗体 | Proteintech | 20536-1-AP | |
| ChIP-qPCR | H3K18la抗体 | PTM BIO | PTM-1427RM |
| 动物模型 | 链脲佐菌素 | -- | -- |
| 腺相关病毒载体 | -- | -- | |
| 免疫荧光 | CD31抗体 | Arigo | ARG52748 |
| CD31抗体 | Arigo | ARG56119 | |
| α-SMA抗体 | Abcam | ab124964 | |
| α-SMA抗体 | Abcam | ab240654 | |
| Alexa Fluor 488偶联二抗 | Thermo Fisher Scientific | A-11034 | |
| Alexa Fluor 488偶联二抗 | Thermo Fisher Scientific | A-11029 | |
| Alexa Fluor 594偶联二抗 | Thermo Fisher Scientific | A-11037 | |
| Alexa Fluor 594偶联二抗 | Thermo Fisher Scientific | A-11032 | |
| DAPI | Sigma-Aldrich | D9542 | |
| 共聚焦显微镜 | Olympus | FV3000 | |
| 图像分析 | ImageJ软件 | -- | -- |
| 统计分析 | GraphPad Prism 9.0软件 | GraphPad Software, Inc. | -- |
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 |
|---|---|
| 细胞培养与处理 | 高糖浓度25 mM处理72小时,MCC950浓度10 μM,2-DG浓度2 mM 阅读提示:见Materials and methods: Cell culture and treatment |
| 基因敲低 | shRNA序列及转染效率,AAV注射剂量和时间 阅读提示:见Materials and methods: Cell transfection 和 Animal models and treatment |
| Western blot | 抗体稀释比例和孵育时间,蛋白上样量 阅读提示:见Materials and methods: Western blot |
| qPCR | 引物序列,内参基因GAPDH 阅读提示:见Materials and methods: qPCR和Table 1 |
| ChIP-qPCR | H3K18la抗体、交联时间、超声片段大小 阅读提示:见Materials and methods: Chromatin immunoprecipitation (ChIP)-qPCR |
| 动物实验 | STZ剂量、注射方式、AAV血清型及剂量、分组、时间节点 阅读提示:见Materials and methods: Animal models and treatment |