体外抗炎效果评估
评估MSC-EVs对LPS刺激的RAW264.7细胞和IL-1β刺激的人滑膜细胞的抗炎作用。
RAW264.7细胞(1×10^5细胞/孔)预培养过夜,加入EVs 2小时后用100 ng/mL LPS刺激24小时;人滑膜细胞(2×10^4细胞/孔)预培养48小时,加入EVs(2小时前或同时)并用10 ng/mL IL-1β刺激。通过RT-qPCR检测炎症因子mRNA表达,CBA检测蛋白水平,ELISA检测FGF-18。
Extracellular vesicles derived from adipose-derived mesenchymal stem/stromal cells prevent synovial inflammation and attenuate cartilage degeneration in rodent osteoarthritis.
包含体外细胞实验(RAW264.7、人滑膜细胞)、体内MIA大鼠模型、组织学、疼痛与步态分析、单细胞RNA测序和流式细胞术等多个独立验证层级。
RAW264.7小鼠巨噬细胞样细胞 人原代滑膜细胞 MIA诱导的SD大鼠OA模型
MIA剂量:0.2 mg,单次关节内注射 EV给药方案:100 μg/100 μl,关节内注射,连续3天,从MIA注射后第3天开始 对照:透明质酸(HA)100 μl关节内注射,连续3天 时间点:2周(早期炎症期)和12周(晚期退变期) 评估指标:von Frey疼痛阈值、DigiGait步态参数、IL-6水平、IFP炎症评分、改良Mankin评分
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。
评估MSC-EVs对LPS刺激的RAW264.7细胞和IL-1β刺激的人滑膜细胞的抗炎作用。
RAW264.7细胞(1×10^5细胞/孔)预培养过夜,加入EVs 2小时后用100 ng/mL LPS刺激24小时;人滑膜细胞(2×10^4细胞/孔)预培养48小时,加入EVs(2小时前或同时)并用10 ng/mL IL-1β刺激。通过RT-qPCR检测炎症因子mRNA表达,CBA检测蛋白水平,ELISA检测FGF-18。
在MIA诱导的OA大鼠模型中评估关节内注射MSC-EVs对疼痛、步态、滑膜炎症和软骨退变的影响。
8周龄雄性SD大鼠(n=32)单次关节内注射0.2 mg MIA诱导OA。从MIA注射后第3天开始,EV组(n=16)连续3天关节内注射100 μg/100 μl EVs,对照组(n=16)注射100 μl透明质酸(HA)。分别于2周和12周处死大鼠。
评估MSC-EVs对MIA大鼠疼痛阈值和步态参数的影响。
使用von Frey纤维丝和up-down方法测量50%机械刺激阈值;使用DigiGait系统分析步态参数(摆动时间、摆动速度、负重周期)。在MIA注射前、2周和12周进行评估。
评估MSC-EVs对滑膜炎症和软骨退变的影响,并检测血清和关节液中炎症因子水平。
收集血清和关节液(100 μl PBS洗涤),ELISA检测IL-6水平。膝关节组织固定、脱钙、石蜡包埋,切矢状位切片,番红O染色。评估滑膜炎(IFP炎症评分0-6)和软骨退变(改良Mankin评分0-14)。
分析EVs处理后关节组织中细胞亚群的变化和基因表达特征,特别是巨噬细胞极化和软骨修复相关基因。
从MIA大鼠(WT、PBS、EVs组)分离膝关节组织,胶原酶消化制备单细胞悬液,使用10x Genomics平台进行scRNA-seq,数据经Cell Ranger和BBrouserX分析。同时,对滑膜组织进行流式细胞术分析CD11b+CD163+ M2巨噬细胞比例。
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培养基 | Nacalai Tesque | -- |
| 胎牛血清 | -- | -- | |
| 滑膜细胞生长培养基 | Articular Engineering | -- | |
| 体外刺激 | 脂多糖 | -- | -- |
| 白细胞介素-1β | -- | -- | |
| RNA提取与RT-qPCR | RNeasy小型试剂盒 | Qiagen | -- |
| iScript反转录预混液 | Bio-Rad | -- | |
| iTaq通用SYBR Green预混液 | Bio-Rad | -- | |
| 细胞因子检测 | 人炎症细胞计数微球阵列试剂盒 | BD Pharmingen | -- |
| 蛋白检测 | 人FGF18 ELISA试剂盒 | Elabscience Biotechnology Inc. | -- |
| ELISA检测 | 大鼠IL-6 ELISA试剂盒 | R&D Systems | -- |
| 单细胞RNA测序 | Chromium iX平台 | 10x Genomics | -- |
| 单细胞3'试剂盒v3.1 | 10x Genomics | -- | |
| NovaSeq 6000测序系统 | Illumina | -- | |
| 流式细胞术 | PE标记的小鼠抗大鼠CD11b/c抗体 | BD Pharmingen | clone OX-42 |
| Alexa Fluor 647标记的小鼠抗大鼠CD163抗体 | Bio-Rad | clone ED2 | |
| FACSAria II流式细胞分选仪 | BD Biosciences | -- | |
| 细胞培养 | Glutamax补充剂 | Gibco | -- |
| BioMirai Lab脂肪干细胞分离试剂盒 | BioMirai Lab | BMK-R003 |
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 |
|---|---|
| 体外细胞实验(RAW264.7) | 细胞密度(1×10^5/孔)、EVs预处理时间(2小时)、LPS浓度(100 ng/mL)、刺激时间(24小时) 阅读提示:Methods 2.4 Quantitative RT-PCR |
| 体外细胞实验(人滑膜细胞) | 细胞密度(2×10^4/孔)、预培养时间(48小时)、EVs添加时间(IL-1β刺激前2小时或同时)、IL-1β浓度(10 ng/mL) 阅读提示:Methods 2.4 Quantitative RT-PCR |
| 体内MIA模型 | 动物品系和性别(SD雄性)、周龄(8周)、MIA剂量(0.2 mg)、给药途径(关节内)、EVs剂量(100 μg/100 μl)、给药方案(连续3天)、对照(HA 100 μl)、处死时间点(2周和12周) 阅读提示:Methods 2.7 MIA OA model, 2.8 Pain analysis, 2.9 Digigate system |
| 组织学评分 | 固定液(4%多聚甲醛)、脱钙液(20% EDTA)、脱钙时间(21天)、切片位置(失状位,内侧髁和髁间中心)、染色(番红O)、评分标准(IFP炎症评分和改良Mankin评分) 阅读提示:Methods 2.11 Histological analysis |
| 单细胞RNA测序 | 组织来源(大鼠关节组织)、酶消化(胶原酶)、平台(Chromium iX)、试剂盒(Single Cell 3' v3.1)、测序平台(NovaSeq 6000)、分析软件(Cell Ranger v7.0.1,参考基因组mRatBN7.2) 阅读提示:Methods 2.12 Single-cell RNA sequencing analysis |