转录组测序及差异表达分析
筛选与甲状腺癌远处转移相关的关键基因。
对非转移(3例)和转移(4例)甲状腺癌组织进行转录组测序,鉴定差异表达基因,并通过PPI网络分析得到CXCL8-SDC1相互作用的线索。
CXCL8/SDC1 axis mediates tumor stem cell interactions to drive remote transfer in thyroid cancer.
包含转录组测序、单细胞测序、空间转录组测序、体外共培养及功能实验、动物皮下移植瘤及肺转移模型等多个独立证据层级,并有明确的机制验证。
THCA患者肿瘤组织样本(原发灶与转移灶) FTC238-S细胞(CD133+ THCA干细胞) THP-1单核细胞 BALB/c裸鼠皮下移植瘤及肺转移模型
FTC238-S细胞的分选标志物CD133及干性验证 CXCL8处理浓度100 ng/mL,处理时间24 h SDC1敲低慢病毒(sh-SDC1)及阴性对照序列 JAK-STAT通路抑制剂SD-1008处理浓度10 μM,处理时间30 min 体内实验中每组的样本量(6只/组)
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。
筛选与甲状腺癌远处转移相关的关键基因。
对非转移(3例)和转移(4例)甲状腺癌组织进行转录组测序,鉴定差异表达基因,并通过PPI网络分析得到CXCL8-SDC1相互作用的线索。
验证CXCL8/SDC1在高危亚型中的表达及其与恶性程度的相关性。
下载TCGA-THCA转录组数据,通过WGCNA和一致性聚类将患者分为C1/C2亚型,分析CXCL8和SDC1在不同亚型及不同肿瘤分期的表达。
明确CXCL8和SDC1在何种细胞中表达以及细胞间通讯。
对2个原位肿瘤和2个转移肿瘤样本进行scRNA-seq,鉴定细胞类型,分析CXCL8在单核细胞中高表达,SDC1在肿瘤干细胞中高表达,并比较原位和转移组的细胞通讯强度。
验证CXCL8+单核细胞与SDC1+肿瘤干细胞在空间上的邻近关系。
对原发和转移肿瘤组织进行空间转录组测序,利用SPOTlight注释细胞类型,分析单核细胞和肿瘤干细胞的共定位以及CXCL8和SDC1的表达区域。
验证CXCL8通过SDC1促进肿瘤干细胞的自我更新、增殖和迁移。
分离FTC238-S细胞,用CXCL8处理或敲低SDC1,检测干性标志物、成球能力、克隆形成、增殖和迁移能力;并利用单核细胞条件培养基进行共培养,以及加入anti-CXCL8中和抗体。
验证CXCL8/SDC1轴通过激活JAK-STAT信号通路发挥作用。
通过Western blot检测共培养体系中JAK2和STAT3的磷酸化水平,并利用JAK-STAT抑制剂SD-1008处理,观察对干细胞功能的影响。
验证CXCL8/SDC1轴在体内促进肿瘤形成和转移。
建立皮下移植瘤模型、原位肿瘤模型和肺转移模型,通过阻断CXCL8或敲低SDC1,评估肿瘤生长和转移情况。
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 |
|---|---|---|---|
| 单细胞测序 | C1单细胞自动化制备系统 | Fluidigm | -- |
| HiSeq 4000测序仪 | Illumina | -- | |
| 空间转录组测序 | 10x Genomics Visium平台 | 10x Genomics | -- |
| NextSeq 2000测序仪 | Illumina | -- | |
| 组织转录组测序 | Trizol试剂 | Invitrogen | 15596026 |
| Nanodrop 2000分光光度计 | ThermoFisher | 1011U | |
| Ribo-Zero磁珠试剂盒 | Epicentre | MRZE706 | |
| NEB Next Ultra RNA文库制备试剂盒 | NEB | #E7775 | |
| USER酶 | NEB | #M5508 | |
| Agilent 2100生物分析仪 | Agilent | -- | |
| KAPA文库定量试剂盒 | KAPA Biosystems | KK4844 | |
| NextSeqCN500测序仪 | Illumina | -- | |
| 慢病毒构建 | pSIH1-H1-copGFP(sh-)干扰载体 | System Biosciences | SI501A-1 |
| pCDH-CMV-MCS-EF1α-copGFP(oe-)过表达载体 | System Biosciences | -- | |
| 慢病毒包装 | 慢病毒包装试剂盒 | Invitrogen | A35684CN |
| 细胞培养 | FTC238细胞 | Ningbo Mingzhou Biotechnology | MZ-8205 |
| DMEM培养基 | -- | -- | |
| 胎牛血清 | Beijing Solaibao Technology | S9020 | |
| THP-1细胞 | Procell | CL-0233 | |
| RPMI1640培养基 | ThermoFisher | 21875091 | |
| 细胞分选 | CD133+分选试剂盒 | Miltenyi Biotec | 130-097-049 |
| 细胞培养 | DMEM/F12培养基 | ThermoFisher | 11320033 |
| 表皮生长因子 | ThermoFisher | PHG0311 | |
| 碱性成纤维细胞生长因子 | ThermoFisher | 100-18B-1 MG | |
| 药物处理 | CXCL8重组蛋白 | ThermoFisher | 200-08M-5UG |
| 中和抗体 | 抗CXCL8抗体 | Abcam | ab289967 |
| 抗IgG抗体 | Abcam | ab172730 | |
| 信号通路抑制 | SD-1008 | MCE | HY-107595 |
| 免疫荧光 | 抗CD133抗体 | Abcam | ab19898 |
| 山羊抗兔IgG H&L二抗 | Abcam | ab150079 | |
| ELISA | 人CXCL8 ELISA试剂盒 | Abcam | ab174446 |
| Western blot | RIPA裂解液 | Biyuntian | P0013C |
| BCA蛋白定量试剂盒 | ThermoFisher | 23227 | |
| 抗CXCL8抗体 | Abcam | ab235584 | |
| 抗SDC1抗体 | Abcam | ab128936 | |
| 抗NESTIN抗体 | Abcam | ab105389 | |
| 抗OCT4抗体 | Abcam | ab200834 | |
| 抗SOX2抗体 | Abcam | ab92494 | |
| 抗p-STAT3抗体 | Novus Biologicals | NB100-82213 | |
| 抗STAT3抗体 | Novus Biologicals | MAB1799 | |
| 抗p-JAK2抗体 | Abcam | ab32101 | |
| 抗JAK2抗体 | Abcam | ab108596 | |
| 抗NF-κB抗体 | CST | 8242T | |
| 抗p-NF-κB抗体 | CST | 3033T | |
| 抗GAPDH抗体 | Abcam | ab9485 | |
| 抗Tubulin抗体 | Abcam | ab7291 | |
| HRP标记山羊抗兔IgG H&L二抗 | Abcam | ab97051 | |
| ECL荧光检测试剂盒 | Abcam | abs920 | |
| 克隆形成实验 | 结晶紫 | Beijing Solarbio Science & Technology | C8470 |
| Transwell实验 | Matrigel基质胶 | Shanghai Haoyang Biotechnology | 356234 |
| 动物实验 | BALB/c裸鼠 | Beijing Vital River Laboratory Animal Technology | 401 |
| H&E染色 | H&E染色试剂盒 | Shanghai Bogoo Biotechnology | PT001 |
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 |
|---|---|
| 单细胞转录组测序 | 样本类型(原发/转移)和数量、组织消化条件(胶原酶浓度、时间)、细胞捕获平台、测序平台和读长、质控标准 阅读提示:Methods 2.1 Single cell transcriptome sequencing and data analysis |
| 空间转录组测序 | 组织切片厚度、透化时间、测序平台、比对参考基因组、分析软件版本 阅读提示:Methods 2.2 Space transcriptome sequencing and data analysis |
| 组织转录组测序 | 样本量(非转移3例,转移4例)、RNA提取方法、建库试剂盒、测序平台、生物信息分析流程 阅读提示:Methods 2.3 THCA tissue transcriptome sequencing |
| 细胞培养与分组 | FTC238和THP-1细胞的培养条件、CD133+细胞分选方法、慢病毒感染量、CXCL8处理浓度和时间、分组设置 阅读提示:Methods 2.14 Cell culturing and grouping |
| 共培养体系 | 单核细胞条件培养基收集时间、anti-CXCL8浓度、SD-1008浓度和处理时间、分组设置 阅读提示:Methods 2.15 Construction and grouping of co-culture systems |
| 体外功能实验 | 成球实验的接种密度、培养时间、EGF和FGF浓度;克隆形成实验的细胞接种数和培养时间;Transwell实验的细胞数、基质胶使用、培养时间 阅读提示:Methods 2.19-2.21 |
| 体内动物模型 | 小鼠品系、周龄、饲养条件、分组、细胞接种量、抗体给药剂量和频率、观察时间点 阅读提示:Methods 2.22 Mouse tumor model |