BMMs的分离与破骨细胞分化诱导
建立体外破骨细胞分化模型,验证分化成功并观察脂质过氧化标志物的变化。
从C57BL/6J小鼠股骨和胫骨中提取BMMs,用M-CSF培养3天,再用RANKL诱导5天形成破骨细胞。通过流式细胞术鉴定CD11b和F4/80阳性,TRAP染色和Phalloidin染色观察破骨细胞形成。
Ferrostatin-1 inhibits osteoclast differentiation and prevents osteoporosis by suppressing lipid peroxidation.
包含体外细胞实验(BMMs分化、TRAP染色、骨坑实验)、分子机制验证(Western Blot、qRT-PCR、通路检测)和体内动物模型(OVX小鼠)验证,功能与机制验证完整。
小鼠骨髓巨噬细胞(BMMs)诱导的破骨细胞 去卵巢(OVX)小鼠骨质疏松模型 小鼠骨髓间充质干细胞(BMSCs) 小鼠脐静脉内皮细胞(UVECs)
BMMs提取自C57BL/6J小鼠,用40 ng/ml M-CSF和50 ng/ml RANKL诱导破骨细胞分化 Fer-1处理浓度为2 μM,Erastin处理浓度为7.5 μM OVX小鼠模型:Fer-1给药剂量为1 mg/kg,腹腔注射,隔天一次,持续8周 破骨细胞分化检测包括TRAP染色、Phalloidin染色和骨坑实验 信号通路检测:Western Blot检测p38/JNK磷酸化水平在RANKL刺激后15和30分钟的变化
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。
建立体外破骨细胞分化模型,验证分化成功并观察脂质过氧化标志物的变化。
从C57BL/6J小鼠股骨和胫骨中提取BMMs,用M-CSF培养3天,再用RANKL诱导5天形成破骨细胞。通过流式细胞术鉴定CD11b和F4/80阳性,TRAP染色和Phalloidin染色观察破骨细胞形成。
检测破骨细胞分化过程中ROS、MDA、GSH、ACSL4、LPCAT3和GPX4水平的变化。
通过荧光显微镜检测ROS和脂质过氧化物(C11 BODIPY),通过微板读数器检测MDA和GSH,通过qRT-PCR和Western Blot检测ACSL4、LPCAT3和GPX4的mRNA和蛋白表达。
评估Fer-1是否抑制破骨细胞分化及Erastin的逆转作用。
BMMs在RANKL诱导前48小时用Fer-1或Erastin处理,通过TRAP染色、Phalloidin染色和骨坑实验评估破骨细胞形成和骨吸收能力。
验证Fer-1是否降低破骨细胞分化过程中的氧化和脂质过氧化物水平。
用荧光显微镜检测ROS和脂质过氧化物,用试剂盒检测MDA,用qRT-PCR和Western Blot检测ACSL4和LPCAT3表达,并通过免疫荧光验证蛋白水平。
探究Fer-1抑制破骨细胞分化的分子机制。
通过qRT-PCR检测破骨细胞相关基因(c-Fos、NFATc1、DC-STAMP、MMP-9、Trap、ATP6V0D2)的mRNA表达,通过Western Blot检测p38和JNK的磷酸化水平,并通过免疫荧光检测c-Fos蛋白。
评估Fer-1处理的破骨细胞上清液是否促进成骨和成血管。
收集BMMs分化过程中各组的上清液,与BMSCs或ECs共培养,通过ALP染色、茜素红S染色评估成骨,通过管形成实验评估成血管,并通过ELISA检测TGF-β、SDF-1、S1P和PDGF-BB水平。
验证Fer-1在体内对去卵巢诱导的骨质疏松的抑制作用。
对C57BL/6J小鼠进行双侧卵巢切除术,分为Sham、OVX和OVX+Fer-1组,Fer-1腹腔注射给药,8周后通过Micro-CT、H&E染色、TRAP染色和ELISA评估骨密度、骨参数及血清标志物。
评估Fer-1在体内是否降低脂质过氧化水平。
检测血清MDA水平,提取骨组织和BMMs,通过Western Blot检测ACSL4和LPCAT3蛋白,通过qRT-PCR检测mRNA,并通过免疫荧光双染ACSL4和CTSK观察共定位。
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 | α-MEM基础培养基 | Cytiva | SH30265.01 |
| ACK裂解缓冲液 | Beyotime | C3702 | |
| 胎牛血清 | ExCell Bio | FSD500 | |
| 青霉素和链霉素 | Beyotime | C0222 | |
| 破骨细胞分化 | 巨噬细胞集落刺激因子 | Amizona | AM10003-010 |
| 核因子κB受体活化因子配体 | Amizona | AM10004-010 | |
| 药物处理 | Ferrostatin-1(Fer-1) | MCE | HY-100579 |
| Erastin | MCE | HY-15763 | |
| 流式分析 | CD11b抗体 | Biolegend | 982614 |
| F4/80抗体 | Biolegend | 123107 | |
| 细胞活力检测 | CCK-8试剂盒 | Beyotime | C0037 |
| MDA检测 | 丙二醛标准溶液 | Solarbio | BC0025 |
| GSH检测 | 谷胱甘肽标准溶液 | Solarbio | BC1170 |
| ROS检测 | H2DCFDA | Biosharp | BL714A |
| 脂质过氧化物检测 | C11 BODIPY 581/591 | GLPBIO | GC40165 |
| qRT-PCR | TRIzol | Beyotime | R0016 |
| SYBR Green | ES Science | QP002 | |
| Western blot | RIPA裂解液 | Beyotime | P0013B |
| BCA蛋白浓度测定 | Beyotime | P0012S | |
| SDS-PAGE凝胶 | Epizyme | PG112, | |
| PVDF膜 | Bio-Rad | -- | |
| GPX4抗体 | Affinity | DF6701 | |
| ACSL4抗体 | Affinity | DF12141 | |
| LPCAT3抗体 | Proteintech | 67882-1-Ig | |
| P38抗体 | Proteintech | 14064-1-AP | |
| p-P38抗体 | Proteintech | 28796-1-AP | |
| JNK抗体 | Proteintech | 51151-1-AP | |
| p-JNK抗体 | Proteintech | 80024-1-RR | |
| GAPDH抗体 | Proteintech | 10494-1-AP | |
| β-actin抗体 | Wanleibio | WL01372 | |
| 二抗 | Wanleibio | WLA023a | |
| 增强化学发光试剂 | Beyotime | P0018S | |
| TRAP染色 | TRAP试剂盒 | Amizona | AMK1002-005 |
| 免疫荧光 | Triton X-100 | Biosharp | BS084 |
| 山羊血清 | Boster | AR0009 | |
| F-Actin荧光探针 | Beyotime | C2203S | |
| Cy3标记山羊抗兔二抗 | Beyotime | BL033A | |
| DAPI | Beyotime | C1005 | |
| 骨坑实验 | 骨切片 | Amizona | AMB1001–020 |
| 细胞培养 | 骨髓间充质干细胞系 | Princella | CP-M131 |
| 小鼠脐静脉内皮细胞系 | Princella | CP-M232 | |
| ALP染色 | BCIP/NBT碱性磷酸酶显色试剂盒 | Beyotime | C3206 |
| 茜素红S染色 | 茜素红S | Beyotime | C0140 |
| ELISA | TGF-β ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M1191 |
| SDF-1 ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M3046 | |
| S1P ELISA试剂盒 | Meimian | MM-44778M2 | |
| PDGF-BB ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M0632 | |
| Trap-5b ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M1116 | |
| RANKL ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M0644 | |
| CTX-1 ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M3023 | |
| PINP ELISA试剂盒 | Elabscience | E-EL-M0233 | |
| 显微CT扫描 | 显微CT系统 | SCANCO MEDICAL | -- |
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 |
|---|---|
| BMMs分离与培养 | 小鼠品系(C57BL/6J)、α-MEM基础培养基、ACK裂解缓冲液、胎牛血清浓度、青霉素/链霉素浓度、培养条件(37℃、5% CO2) 阅读提示:Materials and Methods: Isolation of mouse bone marrow macrophages |
| 破骨细胞分化 | M-CSF浓度(40 ng/ml)、RANKL浓度(50 ng/ml)、诱导时间(5天)、Fer-1浓度(2 μM)、Erastin浓度(7.5 μM)、处理时间(RANKL诱导前48小时) 阅读提示:Materials and Methods: Differentiation of osteoclasts |
| 脂质过氧化检测 | ROS检测试剂(H2DCFDA)、脂质过氧化物检测试剂(C11 BODIPY)、MDA检测方法、GSH检测方法、检测时间点(0, 1, 3, 5天) 阅读提示:Materials and Methods: Detection of intracellular ROS and lipid peroxide; Detection of intracellular GSH and MDA |
| 信号通路检测 | p38/JNK/MAPK通路蛋白(p38, p-JNK, JNK, p-p38)的检测时间点(RANKL刺激后15和30分钟)、抗体信息 阅读提示:Results: Fer-1 reduces the expression of osteoclast-related markers by inhibiting p38/JNK/MAPK pathway; Materials and Methods: Western blot |
| 体内实验 | OVX小鼠模型建立方法、Fer-1给药剂量(1 mg/kg)、给药途径(腹腔注射)、频率(隔天一次)、持续时间(8周)、每组动物数(5只) 阅读提示:Materials and Methods: Establishment of the ovariectomy model; Results: Fer-1 inhibits osteoporosis of OVX mice |