检测葡萄糖浓度对BMEC功能的影响
探究不同葡萄糖浓度对BMEC增殖、CSN3表达、HK活性及HK1/HK2表达的影响
将BMEC在不同葡萄糖浓度(0、2.5、10、17.5 mM)下处理6或24小时,检测HK活性、HK1/HK2表达、CSN3表达、葡萄糖摄取和细胞增殖。
Hexokinase 1 and 2 mediates glucose utilization to regulate the synthesis of kappa casein via ribosome protein subunit 6 kinase 1 in bovine mammary epithelial cells.
研究包含细胞实验(BMEC)、基因敲除(CRISPR/Cas9)及多种检测(qPCR、Western blot、免疫荧光等),但缺少动物或体内验证。
SV40大T抗原永生化牛乳腺上皮细胞(BMEC) HK1敲除BMEC(HK1KO) HK2敲除BMEC(HK2KO)
BMEC经SV40大T抗原永生化,购自扬州大学动物物种保藏与应用研究所 葡萄糖饥饿2小时后,分别用0、2.5、10或17.5 mM葡萄糖处理6或24小时 使用CRISPR/Cas9系统敲除HK1(外显子4)和HK2(外显子3) 敲除后BMEC在17.5 mM葡萄糖处理下,葡萄糖摄取、增殖、CSN3表达及p-S6K1水平显著降低
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。
探究不同葡萄糖浓度对BMEC增殖、CSN3表达、HK活性及HK1/HK2表达的影响
将BMEC在不同葡萄糖浓度(0、2.5、10、17.5 mM)下处理6或24小时,检测HK活性、HK1/HK2表达、CSN3表达、葡萄糖摄取和细胞增殖。
建立HK1和HK2敲除的BMEC模型,用于研究其在葡萄糖调控CSN3合成中的作用
使用CRISPR/Cas9系统,设计sgRNA靶向HK1外显子4和HK2外显子3,构建lentiCRISPR v2载体,包装慢病毒感染BMEC,并通过测序和Western blot验证敲除效果。
研究HK1/HK2敲除在葡萄糖处理下对葡萄糖摄取、细胞增殖和CSN3表达的影响
将野生型、HK1KO和HK2KO BMEC在17.5 mM葡萄糖或无葡萄糖条件下孵育,检测葡萄糖摄取、细胞增殖、CSN3基因和蛋白表达。
探究HK敲除对糖酵解和mTORC1信号通路的影响,以解释CSN3合成变化的机制
检测G6P水平、糖酵解相关基因(GPI、PFKL、PFKM、ALDOA/B/C)的mRNA表达,以及mTOR、p-mTOR、S6K1、p-S6K1的蛋白水平。
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 | DMEM/F12培养基 | Gibco | C11330500BT |
| 胰岛素 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 催乳素 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 氢化可的松 | Sigma-Aldrich | -- | |
| 胎牛血清 | -- | -- | |
| 青霉素 | -- | -- | |
| 链霉素 | -- | -- | |
| 基因敲除 | lentiCRISPR v2载体 | Addgene | 52961 |
| 聚乙烯亚胺MAX | Polysciences | 24765-1 | |
| pMDLg/pRRE质粒 | -- | -- | |
| pRSV-Rev质粒 | -- | -- | |
| pMD2.G质粒 | -- | -- | |
| 基因组DNA提取试剂盒 | Tiangen | DP214-02 | |
| PCR超级混合液 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| T载体 | Takara | 6013 | |
| 细胞处理 | 无糖DMEM培养基 | Solarbio | D6540 |
| 葡萄糖摄取检测 | 葡萄糖氧化酶/过氧化物酶检测试剂盒 | Applygen | E1010-1 |
| 蛋白定量 | BCA蛋白检测试剂盒 | Beyotime | P0012 |
| 细胞增殖检测 | 细胞计数试剂盒-8 | Vazyme Biotech Co., Ltd | A311 |
| 酶活检测 | 总己糖激酶检测试剂盒 | Solarbio | BC0740 |
| 代谢物检测 | 葡萄糖-6-磷酸比色检测试剂盒 | Elabscience | K011 |
| RNA提取 | FastPure细胞/组织总RNA提取试剂盒 | Vazyme Biotech Co., Ltd | RC101 |
| RNA质量检测 | One drop-1000+微量分光光度计 | Thermo Scientific | -- |
| 反转录 | 反转录试剂盒 | Takara | RR047 |
| qPCR | SYBR Premix Ex Taq II | Takara | RR091Q |
| Western blot | RIPA裂解液 | Thermo Scientific | 89900 |
| 蛋白酶抑制剂混合物 | Thermo Scientific | 1862209 | |
| 磷酸酶抑制剂混合物 | Roche | 1862209 | |
| BCA试剂盒 | Beyotime | P0010 | |
| 硝酸纤维素膜 | PALL | -- | |
| GAPDH抗体 | CST | 2118 | |
| mTOR抗体 | CST | 2972 | |
| p-mTOR抗体 | CST | 2971 | |
| S6K1抗体 | CST | 9202 | |
| p-S6K1抗体 | CST | 9234 | |
| HK1抗体 | Beyotime | AF1726 | |
| HK2抗体 | Abcam | ab209847 | |
| CSN3抗体 | Biorbyt | orb482191 | |
| HRP标记的山羊抗兔IgG二抗 | CST | 7074 | |
| Pierce ECL Plus蛋白质印迹底物 | Thermo Scientific | 46640 | |
| Super Signal West Femto最大灵敏度底物 | Thermo Scientific | 46640 | |
| 免疫荧光 | FITC标记的抗兔IgG | Santa Cruz | sc-3753 |
| PermaFluor封片剂 | Thermo Scientific | TA006FM | |
| 共聚焦激光扫描显微镜 | Olympus | BX53 | |
| 细胞增殖检测 | 自动酶标仪 | Thermo Scientific | Multiskan GO |
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 | BMEC细胞系来源(SV40大T抗原永生化),培养基组成(DMEM/F12、10% FBS、胰岛素、催乳素、氢化可的松、青霉素、链霉素) 阅读提示:Materials and methods 2.2 Cell culture |
| 葡萄糖处理 | 葡萄糖浓度(0、2.5、10、17.5 mM)、处理时间(6或24小时)、饥饿时间(2小时)、培养基(无葡萄糖DMEM,pH 7.4,无血清) 阅读提示:Materials and methods 2.4 Experimental design |
| 基因敲除 | 靶向HK1外显子4和HK2外显子3的sgRNA序列、载体(lentiCRISPR v2)、转染试剂(PEI MAX)、病毒包装质粒、感染时间(72小时) 阅读提示:Materials and methods 2.3 Generation of HK1 and HK2 knockout BMEC |
| 检测方法 | HK活性、葡萄糖摄取、G6P、qPCR、Western blot、免疫荧光的具体试剂盒和抗体、孵育条件 阅读提示:Materials and methods 2.5-2.9 |