生物信息学分析识别关键基因
识别与巨噬细胞极化相关的TNBC关键基因及其功能
对TCGA和GEO TNBC数据集进行差异表达分析和WGCNA,识别候选基因;进行GO/KEGG富集分析和PPI网络分析,筛选核心基因FGF4。
FGF4 drives tumor progression in triple-negative breast cancer via IL6/STAT3-mediated macrophage M2 polarization and immune suppression.
包含TCGA/GEO数据分析和WGCNA、体外细胞共培养实验、体内小鼠模型等多个相互独立证据层级,并进行了功能验证(敲低/过表达)和机制验证(IL6/STAT3通路干预)。
三阴性乳腺癌细胞系(MDA-MB-231、BT-549) THP-1巨噬细胞 小鼠原位乳腺癌模型(4T1细胞,BALB/c小鼠)
FGF4表达水平(过表达/敲低验证) IL6/STAT3通路激活状态(p-STAT3、IL6表达) M2巨噬细胞标志物(Arg1、CD206)水平 免疫抑制性细胞因子(IL-10、TGF-β)分泌量 T细胞功能标志物(IFN-γ、TNF-α、GzmB)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。
识别与巨噬细胞极化相关的TNBC关键基因及其功能
对TCGA和GEO TNBC数据集进行差异表达分析和WGCNA,识别候选基因;进行GO/KEGG富集分析和PPI网络分析,筛选核心基因FGF4。
验证FGF4是否通过IL6/STAT3信号轴促进M2巨噬细胞极化
构建FGF4过表达和敲低的TNBC细胞系,与THP-1来源巨噬细胞共培养,检测IL6/STAT3通路活化和极化标志物表达。
验证IL6/STAT3通路在FGF4介导的M2极化中的必要性
在FGF4敲低组中加入IL6中和抗体或STAT3激活剂Colivelin,检测M1/M2极化标志物变化。
评估FGF4调控的巨噬细胞对T细胞增殖的抑制能力及分泌免疫抑制因子的水平
通过ELISA检测共培养体系中IL-10和TGF-β的分泌,通过CFSE标记T细胞增殖实验评估巨噬细胞对T细胞增殖的抑制效应。
验证M2巨噬细胞条件培养基对TNBC细胞增殖、迁移和侵袭的影响
使用M2极化巨噬细胞的条件培养基处理MDA-MB-231和BT-549细胞,通过CCK-8、Transwell迁移和Matrigel侵袭实验检测细胞功能。
在体内验证FGF4对肿瘤生长和免疫微环境的影响
将FGF4过表达、敲低和对照的4T1细胞注射到BALB/c小鼠乳腺脂肪垫,28天后评估肿瘤重量、免疫细胞浸润和细胞因子水平。
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 | MDA-MB-231 | ATCC | HTB-26MET™ |
| BT-549 | ATCC | HTB-122 | |
| THP-1 | ATCC | -- | |
| 4T1 | Pricella | CL-0007 | |
| 胎牛血清 | Gibco | F0193 | |
| 青霉素-链霉素 | Thermo Fisher | 15140148 | |
| 细胞转染 | Lipofectamine 3000 | Thermo Fisher | L3000150 |
| RT-qPCR | TRIzol试剂 | Thermo Fisher | 15596026 |
| PrimeScript反转录试剂盒 | Takara | RR037A | |
| SYBR Green PCR预混液 | Thermo Fisher | 4309155 | |
| ABI 7500实时荧光定量PCR系统 | Applied Biosystems | 7500 | |
| Western blot | RIPA裂解液 | Beyotime | -- |
| PVDF膜 | Millipore | -- | |
| FGF4抗体 | Abcam | ab106355 | |
| STAT3抗体 | Cell Signaling Technology | 9139 | |
| IL6抗体 | Proteintech | 21865-1-AP | |
| p-STAT3抗体 | Abcam | ab267373 | |
| β-Actin抗体 | Cell Signaling Technology | 4967 | |
| HRP标记的抗兔/鼠二抗 | Thermo Fisher | 31460 | |
| ECL化学发光试剂 | Beyotime | -- | |
| 共培养实验 | 佛波醇-12-豆蔻酸酯-13-乙酸酯 | Sigma-Aldrich | P8139 |
| Transwell小室 | Corning | -- | |
| 免疫荧光 | DAPI | Cell Signaling | #8961 |
| CD68抗体 | Abcam | ab201973 | |
| iNOS抗体 | Abcam | ab178945 | |
| CD86抗体 | Abcam | ab239075 | |
| Arg1抗体 | Abcam | ab313496 | |
| CD206抗体 | Abcam | ab64693 | |
| Alexa Fluor® 488标记抗小鼠IgG H&L | Abcam | ab150113 | |
| Alexa Fluor® 594标记抗兔IgG H&L | Abcam | ab150080 | |
| 荧光显微镜 | Leica Microsystems | -- | |
| 流式细胞术 | iNOS抗体 | Abcam | ab239990 |
| CD86抗体 | Abcam | ab239075 | |
| Arg1抗体 | Abcam | ab212522 | |
| CD206抗体 | BD Biosciences | 550889 | |
| CD68抗体 | BD Biosciences | 565595 | |
| BD FACSCanto II流式细胞仪 | BD Biosciences | -- | |
| 胶原酶I | Sigma-Aldrich | -- | |
| CD8抗体 | BioLegend | clone: 53−6.7 | |
| IFN-γ抗体 | BioLegend | clone: AN-18 | |
| TNF-α抗体 | BioLegend | clone: 6B8 | |
| GzmB抗体 | BioLegend | clone: GB11 | |
| IL6/STAT3通路干预 | IL6中和抗体 | R&D Systems | AF-206-NA |
| Colivelin | Tocris Bioscience | 3945 | |
| ELISA | IL-10 ELISA试剂盒 | R&D Systems | M1000B |
| TGF-β ELISA试剂盒 | BioLegend | 594509 | |
| BioTek酶标仪 | BioTek | -- | |
| T细胞增殖实验 | CFSE染料 | Thermo Fisher | 65-0850-84 |
| CCK-8实验 | CCK-8试剂 | Dojindo | CK04 |
| 酶标仪 | HEALCES | MB-530 | |
| Transwell迁移侵袭实验 | Transwell系统 | Corning | -- |
| 基质胶 | Corning | -- | |
| 动物实验 | BALB/c小鼠 | Vital River Laboratory Animal Technology | 211 |
| 免疫组织化学 | Arg1抗体 | Cell Signaling Technology | 93668 |
| CD206抗体 | BioLegend | C068C2 |
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 |
|---|---|
| FGF4表达调控 | 细胞系、转染试剂、质粒/shRNA来源、转染时间、筛选时间 阅读提示:Materials and methods: Cell transfection and grouping; Figure 4 A |
| 巨噬细胞极化诱导 | THP-1分化条件(PMA浓度、处理时间)、共培养比例、共培养时间 阅读提示:Materials and methods: Co-culture experiment and grouping; Figure 4 A |
| IL6/STAT3通路干预 | IL6中和抗体浓度、Colivelin浓度、处理时间 阅读提示:Materials and methods: IL6/STAT3 pathway intervention; Figure 5 |
| 免疫抑制功能评估 | ELISA检测的细胞因子种类、CFSE浓度、T细胞共培养时间 阅读提示:Materials and methods: ELISA; T cell proliferation assay; Figure 6 |
| 体内肿瘤模型 | 细胞系(4T1)、小鼠品系、每组动物数、注射细胞数、肿瘤生长时间、取材时间 阅读提示:Materials and methods: Establishment of an orthotopic breast cancer model; Figure 7 A |