构建BAT特异性Rheb敲除小鼠并验证BAT白化
验证Rheb在BAT稳态中的作用
通过Ucp1-Cre和Fabp4-Cre小鼠与RhebFL/FL小鼠交配获得RhebBAD KO和RhebAD KO小鼠,通过Western blot和免疫组化确认Rheb敲除,观察BAT形态(HE染色)、UCP1表达等。
Whitening of brown adipose tissue inhibits osteogenic differentiation via secretion of S100A8/A9.
包含动物模型(RhebBAD KO、RhebAD KO)、体外细胞实验、体内抗体中和实验、转录组分析等多层级验证,并明确功能与机制验证。
RhebBAD KO小鼠(Ucp1-Cre; RhebFL/FL) RhebAD KO小鼠(Fabp4-Cre; RhebFL/FL) 原代BMSCs C3H10T1/2 MSCs C2C12细胞(诱导为棕色脂肪细胞或成骨细胞)
Rheb特异性敲除在棕色脂肪细胞中,使用Ucp1-Cre和Fabp4-Cre小鼠 BAT白化表型:组织形态、UCP1表达、Nrip1表达 骨表型:microCT参数(BV/TV、BMD、Tb.Th等) S100A8/A9分泌:WB、ELISA检测BAT和血清 中和抗体实验:S100A8/A9中和抗体(2.5 μg/次,每周两次,共2个月)
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。
验证Rheb在BAT稳态中的作用
通过Ucp1-Cre和Fabp4-Cre小鼠与RhebFL/FL小鼠交配获得RhebBAD KO和RhebAD KO小鼠,通过Western blot和免疫组化确认Rheb敲除,观察BAT形态(HE染色)、UCP1表达等。
确定BAT功能障碍对骨量的影响
通过microCT分析远端股骨和近端胫骨的骨小梁参数,HE染色观察骨髓脂肪,评估成骨细胞和破骨细胞标志物。
确定BAT分泌因子是否直接抑制成骨分化
收集BAT和WAT的条件培养基(CM),处理BMSCs,检测成骨或成脂分化。
找出BAT分泌的抑制成骨的因子
通过转录组分析(mRNA array和RNA-seq)比较Rheb KO和对照BAT的基因表达,发现S100A8和S100A9显著上调,并通过RT-qPCR、WB和ELISA验证。
探索Rheb缺失诱导S100A8/A9表达的机制
用NF-κB抑制剂处理C2C12 BADs,检测S100A8表达和分泌。
证明S100A8/A9是介导骨丢失的关键因子
向RhebBAD KO小鼠骨髓腔或尾静脉注射S100A8/A9中和抗体,然后分析骨表型。
确定S100A8/A9抑制成骨分化的受体机制
用重组S100A8/A9处理MSCs(C3H10T1/2和C2C12),检测TLR4激活标志(Myd88转位),并使用TLR4抑制剂TAK242验证。
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 |
|---|---|---|---|
| 抗体 | RHEB抗体 | Abcam | ab97896 |
| 磷酸化S6抗体 | Cell Signaling Technology | 2211S | |
| S6抗体 | Cell Signaling Technology | 2317 | |
| BSP2抗体 | Cell Signaling Technology | 5468S | |
| OSX抗体 | Abcam | ab22552 | |
| RUNX2抗体 | Abclonal | A2851 | |
| PPARGC1A抗体 | Abclonal | A12348 | |
| PRDM16抗体 | Abcam | ab106410 | |
| UCP1抗体 | proteintech | 23673-1-AP | |
| EBF1抗体 | proteintech | 14159-1-AP | |
| PPARγ抗体 | Cell Signaling Technology | 2435S | |
| S100A8抗体 | Abclonal | A1688 | |
| P65抗体 | Abclonal | A10609 | |
| 磷酸化P65抗体 | Abclonal | AP0123 | |
| β-actin抗体 | Affinity | AF7018 | |
| GAPDH抗体 | Beijing Ray Antibody Biotech | RM2002 | |
| α-tubulin抗体 | Beijing Ray Antibody Biotech | RM2007 | |
| MyD88抗体 | Abclonal | A0980 | |
| 骨钙素抗体 | Abclonal | A6205 | |
| F4/80抗体 | Abcam | ab6640 | |
| iNOS抗体 | Abcam | ab15323 | |
| CD206抗体 | R&D | AF2535-SP | |
| 脂滴包被蛋白抗体 | Cell Signaling Technology | 9349 | |
| S100A9抗体 | proteintech | 26992-1-AP | |
| HSL抗体 | Abclonal | A15686 | |
| 磷酸化HSL抗体 | Abclonal | AP0851 | |
| 病毒感染 | Rheb慢病毒 | Genechem | 序列5’-GCCAATTTGTTGATTCCTA-3’ |
| 阴性对照慢病毒 | Genechem | contract | |
| S100A8慢病毒 | Genechem | 序列5’-CAACCTCATTGATGTCTACCA-3’ | |
| 表达Cre的腺病毒 | Genechem | contract | |
| 药物处理 | 雷帕霉素 | MedChemExpress, MCE | HY-10219 |
| 中和抗体 | S100A8/A9中和抗体 | biolegend | 697504 |
| 中和抗体对照 | IgG抗体 | biolegend | 409306 |
| NF-κB抑制 | SN50 | MCE | HY-P0151 |
| QNZ | Selleck | EVP4593 | |
| 重组蛋白 | S100A8/A9重组蛋白 | R&D | 8916-S8-050 |
| TLR4抑制 | TAK-242 | Apexbio | A3850 |
| 细胞消化 | Ⅰ型胶原酶消化 | Gibco | 17100017 |
| 细胞因子 | 巨噬细胞集落刺激因子 | R&D | 416-ML-010 |
| 细胞处理 | 毛喉素 | selleck | 66575-29-9 |
| 细胞分化 | 贝沙罗汀 | Selleck | S2098-50mg |
| RNA提取 | RNAiso Plus试剂 | TaKaRa | 9109 |
| 转染 | metafectene pro转染试剂 | biontex | biontex |
| 细胞培养 | 三碘甲状腺原氨酸(T3)溶液 | Sigma-Aldrich | T-074-1ML |
| 细胞染色 | DAPI染色液 | Fisher Scientific | D1306 |
| 细胞培养 | α-MEM培养基 | Gibco | C12571500BT |
| 胎牛血清 | Gibco | 10099-141 | |
| 免疫组化 | DAB底物试剂盒 | Zsbio | ZLI-9305 |
| 细胞培养 | MEM培养基 | Gibco | 11095-080 |
| RPMI 1640培养基 | Biological Industries | 01-100-1AC | |
| 谷氨酰胺补充剂 | GENOM2002 | GNM-21051 | |
| 成骨诱导 | β-甘油磷酸 | Sigma-Aldrich | G9422 |
| 成脂诱导 | 异丁基甲基黄嘌呤 | Sigma-Aldrich | I5879-100MG |
| 细胞分化 | 全反式维甲酸 | Sigma-Aldrich | R2625 |
| 成骨诱导 | 地塞米松 | Sigma-Aldrich | D4902 |
| 免疫荧光 | Alexa 594标记驴抗兔二抗 | Invitrogen | A21207 |
| 成脂诱导 | 吲哚美辛 | Sigma-Aldrich | I7378-5G |
| 罗格列酮 | Sigma-Aldrich | R2408 | |
| 胰岛素 | Sigma-Aldrich | 91077C | |
| 体内标记 | 钙黄绿素 | Sigma-Aldrich | c0875 |
| 染色 | 油红O | Sigma-Aldrich | O0625 |
| Von Kossa染色试剂盒 | Abcam | ab150687 | |
| 破骨细胞染色 | 白细胞酸性磷酸酶(TRAP)试剂盒 | Sigma-Aldrich | 387A-1KT |
| 银染 | 快速银染试剂盒 | Beyotime | P00175 |
| ELISA | PINP ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M0233c |
| CTX-1 ELISA试剂盒 | Cloud-clone | CEA665Mu | |
| 生化检测 | 循环甘油检测试剂盒 | GEMIC | XFP17067 |
| 循环游离脂肪酸检测试剂盒 | Solarbio | BC0595 | |
| ALP染色 | ALP染色试剂盒 | Beyotime | C3206 |
| 细胞活力检测 | CCK-8试剂盒 | Dojindo | CK04-500T |
| ELISA | 小鼠瘦素ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M3008 |
| 小鼠S100A9 ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M3049 | |
| 小鼠S100A8 ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M1343c | |
| RT-qPCR | PrimeScript™ RT试剂盒 | TaKaRa | RR047A |
| 实时定量PCR试剂 | TaKaRa | RR420A | |
| 细胞系 | C3H/10T1/2细胞 | ATCC | CCL-226 |
| C2C12细胞 | ATCC | CRL-1772 | |
| 动物模型 | UCP1-Cre小鼠 | Beijing Biocytogen | Stock |
| Fabp4-Cre小鼠 | Beijing Biocytogen | Stock | |
| Rheb-fl/fl小鼠 | the West China Center of Medical Sciences,Sichuan University | A | |
| mT/mG小鼠 | The Jackson Laboratory | Stock | |
| western blot | Amicon Ultra-0.5超滤管 | Merck-Millipore | UFC50030 |
| microCT | Scanco Medical μCT100 | Scanco Medical | -- |
| 显微镜 | 奥林巴斯200M显微镜 | Olympus | -- |
| 蔡司Axio Scope A1显微镜 | Carl Zeiss Microscopy GmbH | -- |
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 |
|---|---|
| 动物模型构建 | 小鼠品系、Cre系、Rhebfl/fl等位基因、雄性、年龄 阅读提示:STAR Methods中的Animal部分 |
| BAT白化表型分析 | BAT重量、形态、UCP1蛋白表达、Nrip1表达 阅读提示:Figure 1及相关图注 |
| 骨表型分析 | microCT参数(BV/TV、BMD、Tb.Th等)、骨组织形态计量、血清PINP和CTX-I浓度 阅读提示:Figure 2, 3及Methods microCT和ELISA部分 |
| 体外BMSCs分化实验 | BMSCs来源、诱导培养基组成、处理条件(CM浓度、处理时间) 阅读提示:Methods中的Primary culture of BMSCs和Treatment of mouse BMSCs with conditioned medium |
| S100A8/A9分泌检测 | BAT和血清中S100A8/A9蛋白水平、mRNA水平 阅读提示:Figure 5及Methods中Western blot和ELISA部分 |
| 中和抗体实验 | 抗体剂量、注射方式、频率、治疗时间 阅读提示:Methods中S100A8/A9 neutralization in vitro and in vivo部分 |