临床样本和组学分析
鉴定痴呆患者中差异表达的线粒体基因和转录因子,确定NDUFS8和NRF2的相关性。
分析Allen Brain Institute的RNA-seq数据(10例痴呆和10例对照)、蛋白质组数据(PXD027173,6例AD和6例对照)以及GEO miRNA数据(GSE90828),筛选差异表达基因和蛋白。
Targeting NDUFS8 in basal forebrain ameliorates cognitive decline related to chronic cerebral hypoperfusion.
包含人体样本分析、2VO大鼠模型、细胞实验、AAV介导的基因敲低/过表达、分子机制(ChIP、荧光素酶、Co-IP)及行为学验证。
前脑基底核神经元(BFNs) 2VO大鼠模型 HEK293T细胞 AD患者尸检前脑基底核组织
2VO手术永久结扎双侧颈总动脉,8周后评估 AAV-sh-NDUFS8或AAV-CMV-NDUFS8立体定位注射(坐标AP 0.6 mm, ML 0.2 mm, DV 6.2 mm) DMF口服给药(50% PEG-300配制,每日一次,持续8周) miR-153 mimics转染浓度及对照 Western blot检测NDUFS8和NRF2表达,使用β-actin和laminb归一化
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。
鉴定痴呆患者中差异表达的线粒体基因和转录因子,确定NDUFS8和NRF2的相关性。
分析Allen Brain Institute的RNA-seq数据(10例痴呆和10例对照)、蛋白质组数据(PXD027173,6例AD和6例对照)以及GEO miRNA数据(GSE90828),筛选差异表达基因和蛋白。
模拟慢性脑低灌注,观察前脑基底核NDUFS8和线粒体功能变化。
对SD大鼠进行永久性双侧颈总动脉闭塞(2VO),术后8周通过激光散斑对比成像验证脑血流减少,评估空间记忆和线粒体功能。
验证NDUFS8在前脑基底核对认知和线粒体功能的因果关系。
通过立体定向注射AAV-sh-NDUFS8敲低或AAV-CMV-NDUFS8过表达,进行Morris水迷宫测试,并检测线粒体形态、复合体I活性、ATP、ROS、Seahorse等。
探究NRF2对NDUFS8基因的转录调控作用。
通过ChIP验证NRF2在NDUFS8启动子上的结合,构建启动子突变体和双荧光素酶报告基因系统检测转录活性。
探究NRF2在细胞质中与NDUFS8直接结合并影响其稳定性。
使用分子动力学模拟预测结合模式,通过Co-IP验证相互作用,用CHX追踪蛋白质降解,并用MG-132和氯喹抑制蛋白酶体和溶酶体。
鉴定并验证miR-153对NRF2的调控及对线粒体功能的影响。
从MCI患者血液miRNA筛选miR-153,双荧光素酶实验验证其结合Nfe2l2 3'UTR,并在BFNs中转染miR-153 mimics或DMF处理,检测NRF2、NDUFS8和线粒体功能。
验证激活NRF2-NDUFS8轴能否改善2VO大鼠的认知和线粒体功能。
对2VO大鼠口服DMF 8周,进行水迷宫测试,检测前脑基底核NDUFS8、NRF2表达和线粒体功能。
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 | X-tremeGENE siRNA转染试剂 | Roche | -- |
| Lipo-2000转染试剂 | Invitrogen | -- | |
| 药物处理 | 富马酸二甲酯 | MCE | -- |
| MG-132 | MCE | -- | |
| 氯喹 | MCE | -- | |
| Western blot | NRF2抗体 | Genetex | GTX103322 |
| NDUFS8抗体 | Genetex | GTX114119 | |
| SDHB抗体 | Proteintech | 10620-1-AP | |
| UQCRC2抗体 | Sigma | SAB5701523 | |
| MTCO1抗体 | Invitrogen | 1D6E1A8 | |
| ATP5A1抗体 | Proteintech | 14676-1-AP | |
| Lamin B抗体 | Genetex | GTX103292 | |
| β-actin抗体 | ABclonal | AC026 | |
| 线粒体形态 | Mito-Tracker Red CMXRos | Invitrogen | M7512 |
| 免疫荧光 | anti-NeuN小鼠单克隆抗体 | Cell Signaling Technology | 94403 |
| Alexa Fluor 488偶联二抗 | Invitrogen | A-11094 | |
| DAPI | Beyotime | C1005 | |
| ChIP | Imprint ChIP试剂盒 | -- | -- |
| 荧光素酶 | 双荧光素酶报告基因检测系统 | Promega | E1910 |
| Co-IP | Protein A/G PLUS-琼脂糖 | Santa Cruz Biotechnology | sc-2003 |
| ATP检测 | 增强型ATP检测试剂盒 | Beyotime Biotechnology | S0027 |
| ROS检测 | DCFH-DA | Beyotime Biotechnology | S0033S |
| 线粒体膜电位 | JC-1 | Beyotime Biotechnology | C2003S |
| 复合体I活性 | 线粒体复合体I活性检测试剂盒 | Abbkine | KTB1850 |
| 动物实验 | Hamilton微量注射器 | Hamilton | -- |
| Western blot | Odyssey红外成像系统 | LI-COR | -- |
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 |
|---|---|
| 动物模型 | 2VO手术:永久结扎双侧颈总动脉,确保不触碰迷走神经;术后8周确认脑血流减少约50% 阅读提示:Materials and Methods: Permanent bilateral common carotid artery occlusion (2VO) |
| 立体定向注射 | AAV病毒(sh-NDUFS8、过表达)注射参数:2 μL,10^12 GC/mL,坐标AP 0.6 mm, ML 0.2 mm, DV 6.2 mm,注射速度0.5 μL/min,留针5分钟 阅读提示:Materials and Methods: Stereotaxic injection of the viral vectors |
| 药物处理 | DMF给药剂量和频率(每天口服,持续8周,溶剂为50% PEG-300) 阅读提示:Materials and Methods: Drug administrations |
| 细胞实验 | BFNs原代培养条件(P1-3大鼠,0.125%胰酶消化,DMEM+10%FBS+1%双抗,多聚赖氨酸包被) 阅读提示:Materials and Methods: Primary culture of neonatal rat BFNs |
| 分子机制 | NRF2-NDUFS8结合位点(NDUFS8启动子-1750~-1598和-1165~-920);Co-IP和CHX实验条件 阅读提示:Results: NRF2 regulates NDUFS8 at the transcriptional level in the nucleus; NRF2 regulates the stability of NDUFS8 protein within the cytoplasm |