行为范式建立
建立环境线索与高脂饮食关联的行为模型以模拟线索诱发的过度消费。
将小鼠分为CTX+和CTX-组,在特定情境中配对提供高脂饮食或普通饮食训练三天,测试饱食小鼠在配对情境中的食物摄入量。
Prefrontal cortex-to-hypothalamic outputs orchestrate cue-potentiated palatable food consumption via AMPKβ2 signaling.
包含行为学、钙成像、光遗传/化学遗传、转录组、病毒示踪及转基因小鼠等多层级实验,并进行功能验证和机制验证。
CaMKIIα-cre小鼠 Hcrt-cre小鼠 Prkab2fl/fl小鼠 C57BL/6J小鼠
行为范式:高脂饮食配对环境线索训练 细胞类型:PrL CaMKIIα+神经元 分子机制:AMPKβ2(Prkab2)敲除 神经环路:PrL→LH食欲素神经元 光遗传刺激参数:635nm激光,3mW,20Hz,20%占空比
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。
建立环境线索与高脂饮食关联的行为模型以模拟线索诱发的过度消费。
将小鼠分为CTX+和CTX-组,在特定情境中配对提供高脂饮食或普通饮食训练三天,测试饱食小鼠在配对情境中的食物摄入量。
检测PrL神经元在进食和情境暴露时的活动变化。
使用纤维光度测定和微型显微镜钙成像记录PrLCaMKIIα+神经元在HFD消费、线索暴露等活动中的钙信号,并进行相关性分析和解码。
鉴定参与线索诱发的过度消费的分子通路。
对CTX+和CTX-小鼠的PrL进行转录组测序,分析差异表达基因和通路,并通过GRABATP1.0传感器和药物抑制检测ATP动态。条件性敲除Prkab2基因验证AMPKβ2功能。
验证PrL→LH神经环路在介导过度消费中的作用。
采用光遗传和化学遗传方法激活或抑制PrL→LH及其向食欲素神经元的投射,观察对HFD配对情境下进食行为的影响。
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 |
|---|---|---|---|
| 病毒注射 | AAV2/9-hEF1a-DIO-GCaMP6s-WPRE-pA | Taitool Bioscience | S0351-9 |
| 光遗传激活 | AAV2/9-mCaMKIIa-ChrimsonR-tdTomato-WPRE-pA | Taitool Bioscience | S0219-9 |
| 光遗传抑制 | AAV2/9-mCaMKIIa-eNpHR 3.0-mCherry-WPRE-pA | Taitool Bioscience | S0464-9 |
| 化学遗传抑制 | AAV2/9-hEF1a-fDIO-hM4D(Gi)-mCherry-ER2-WPRE-Pa | Taitool Bioscience | S0336-9 |
| ATP动态检测 | rAAV-hSyn-GRABATP1.0 | Braincase | BC-0288 |
| 狂犬病毒示踪 | RV-EnvA-ΔG-EGFP | BrainVTA | R01001 |
| 药物处理 | 氯氮平-N-氧化物 | Cayman Chemical | 16882 |
| 高脂饮食 | 高脂饮食D12492 | Research Diets, Inc. | -- |
| 免疫荧光染色 | DAPI | Aladdin | D489987 |
| 豚鼠抗c-Fos抗体 | Synaptic Systems | 226004 | |
| 小鼠抗CaMKIIα抗体 | Cell Signaling Technology | 50049S | |
| 兔抗GFP抗体 | Elabscience | E-AB-40511 | |
| 兔抗食欲素A抗体 | Abcam | ab6214 | |
| 豚鼠抗Cre抗体 | Synaptic Systems | 257004 | |
| 兔抗MCH抗体 | Sigma | M8440 | |
| 兔抗GABA抗体 | Sigma | A2052 | |
| Western blot | 小鼠抗AMPKα (F6)抗体 | Cell Signaling Technology | 2793S |
| 兔抗磷酸化AMPKα (Thr172)抗体 | Cell Signaling Technology | 2535S | |
| 兔抗AMPKβ1/2抗体 | Cell Signaling Technology | 4150S | |
| 兔抗磷酸化S6K (Thr389)抗体 | Cell Signaling Technology | 9205S | |
| RIPA裂解液 | Beyotime | P0013B | |
| 蛋白酶抑制剂 | Roche | 11873580001 | |
| 磷酸酶抑制剂 | Roche | 049068450001 | |
| 增强化学发光试剂 | Beyotime | P0018AS | |
| 仪器 | 冷冻切片机 | Leica | CM1950 |
| 共聚焦显微镜 | Nikon | ECLIPSE | |
| 设备 | 立体定位仪 | RWD | 68037 |
| 微量注射泵控制器 | Stoelting | 53311 | |
| 光纤光度记录系统 | Thinker Biotech | -- | |
| UCLA微型显微镜V4 | UCLA | -- | |
| GRIN透镜 | GOFOTON | CLHS100GFT003 |
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 |
|---|---|
| 动物与手术 | 小鼠品系与年龄(至少8周龄)、光周期和病毒注射坐标(PrL: AP+1.94mm, ML±0.4mm, DV-2.3mm; LH: AP-1.3mm, ML±1.2mm, DV-5mm)、病毒体积(200-400nL)及注射后等待时间(至少2周)。 阅读提示:Materials and methods: Animals, Stereotaxic injection of virus |
| 行为范式 | CPP训练日程(第1天适应20分钟,16小时禁食;第2-4天配对训练30分钟;第5天测试20分钟)、CPP评分公式、CTX喂养训练中CTX+和CTX-的顺序和间隔(至少两周)。 阅读提示:Materials and methods: Mouse behavioral tests, CPP behavioral test, Context-paired (CTX+) feeding behavioral test |
| 光遗传操作 | 光遗传刺激参数(激活:635nm,3mW,20Hz,20%占空比;抑制:590nm,8mW连续)、光纤植入位置(注射点上方0.2mm)。 阅读提示:Materials and methods: Optogenetic and chemogenetic manipulations |
| 化学遗传操作 | CNO剂量(3mg/kg,腹腔注射)和给药时间(行为测试前30分钟)。 阅读提示:Materials and methods: Optogenetic and chemogenetic manipulations |
| 钙成像数据分析 | 钙信号提取方法(CNMF-E)、z-score标准、激活神经元判定(平均z-scored ΔF/F > 0.2)、SRI计算阈值(±0.2)、SVM解码器训练和交叉验证方案。 阅读提示:Materials and methods: Miniscope calcium imaging and data analysis |