构建从健康肝脏到HCC的免疫微环境单细胞图谱
识别不同疾病阶段(健康、肝炎、肝硬化、HCC)存在的免疫细胞类型及其动态变化。
对15个scRNA-seq样本(健康2、肝炎2、肝硬化2、HCC 9)进行质量控制、聚类和细胞类型注释,分析九种主要细胞类型(内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、树突状细胞、B细胞、T细胞、NK细胞、NKT细胞)的比例变化。
Crosstalk between SPP1+ macrophages and ITGA5+ fibroblasts promotes hepatocellular carcinoma metastasis.
包含多层级证据:单细胞转录组分析、空间转录组学、多重免疫荧光验证细胞共定位,以及体外共培养和体内小鼠移植瘤模型的功能验证和机制验证。
NIH/3T3小鼠胚胎成纤维细胞 Hepa1-6小鼠肝癌细胞 BALB/c裸鼠原位移植瘤模型 HCC临床组织样本
rmSPP1处理浓度0.5 μg/mL,处理时间96小时 NIH/3T3与Hepa1-6细胞共注射比例1:1,细胞数量2×10^6个/每种 MMP2抑制剂SB-3CT浓度10 μM,处理72小时 体内实验观察时间35天 小鼠为雌性SPF级BALB/c裸鼠,6-8周龄
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。
识别不同疾病阶段(健康、肝炎、肝硬化、HCC)存在的免疫细胞类型及其动态变化。
对15个scRNA-seq样本(健康2、肝炎2、肝硬化2、HCC 9)进行质量控制、聚类和细胞类型注释,分析九种主要细胞类型(内皮细胞、上皮细胞、成纤维细胞、巨噬细胞、树突状细胞、B细胞、T细胞、NK细胞、NKT细胞)的比例变化。
揭示与HCC进展相关的免疫细胞亚群和成纤维细胞亚群,并分析其分化轨迹和功能富集。
对巨噬细胞、成纤维细胞、T细胞、NK细胞、NKT细胞、B细胞和树突状细胞进行亚聚类分析,并通过轨迹分析、GSVA和GO富集分析其功能和分化关系。
识别不同疾病阶段细胞间通讯的变化,并确定HCC阶段特异的配体-受体相互作用。
使用CellChat包分析不同阶段细胞亚群间的配体-受体相互作用和信号通路,重点关注HCC中巨噬细胞与成纤维细胞的通讯。
通过多个独立方法验证SPP1+巨噬细胞和ITGA5+成纤维细胞在HCC组织中的共定位和表达。
使用TCGA-LIHC数据验证SPP1和ITGA5的表达及预后意义;使用空间转录组学(HRA000437数据集)和多重免疫荧光观察HCC组织中的共定位和表达。
验证SPP1-ITGA5相互作用是否激活成纤维细胞为CAF表型,并评估其条件培养基对肝癌细胞恶性行为的影响。
用rmSPP1处理NIH/3T3细胞,检测α-SMA、ITGA5表达及SPP1-ITGA5结合;收集条件培养基处理Hepa1-6细胞,检测增殖(CCK-8、EdU)、迁移(划痕、Transwell)、侵袭(Transwell)、伪足形成(Phalloidin)和粘附斑(Vinculin)。
确定SPP1-ITGA5轴诱导成纤维细胞分泌的关键因子,并验证其对肝癌细胞迁移和侵袭的作用。
通过生信筛选和qRT-PCR验证候选分泌因子,检测MMP2蛋白表达和活性,使用SB-3CT抑制MMP2活性后评估对迁移、侵袭和细胞骨架重塑的影响。
在动物模型中确认SPP1-ITGA5轴对HCC生长和转移的影响。
将Hepa1-6细胞与rmSPP1预处理的NIH/3T3细胞(1:1比例)原位共注射到BALB/c裸鼠左肝叶,35天后评估原位肿瘤大小、肺转移情况,并通过IHC检测α-SMA、SPP1、ITGA5、MMP2和Ki-67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。
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 | rmSPP1浓度0.5 μg/mL,处理时间96小时;NIH/3T3细胞来源;Hepa1-6细胞来源 阅读提示:Methods: Cell culture, preparation of rmSPP1 working solution, and co-culture system |
| 体外功能实验 | CCK-8检测时间点;EdU处理时间;划痕实验观察时间;Transwell实验孵育时间;细胞接种密度 阅读提示:Methods: Cell activity assays; Wound healing and transwell assay |
| MMP2抑制实验 | SB-3CT浓度10 μM,处理时间72小时 阅读提示:Methods: Gelatin zymography; Results: SPP1-activated NIH/3T3 cells promote migration and invasion of Hepa1-6 cells by secreting MMP2; Figure 7E-7I |
| 体内动物实验 | 小鼠品系、性别、周龄;细胞注射比例和数量;注射部位;观察时间;饲养条件 阅读提示:Methods: In situ transplantation model of HCC in nude mice; Figure 8 |
| 组织学检测 | 抗原修复条件(柠檬酸盐缓冲液pH 6和Tris-EDTA pH 9);抗体信息;IHC操作步骤 阅读提示:Methods: Multiplex immunofluorescence, immunofluorescence, western blotting (WB), co-immunoprecipitation (Co-IP), and immunohistochemistry (IHC); 补充表S3 |