建立放射性膀胱炎大鼠模型及治疗
建立放射诱导的膀胱损伤模型,并评估ICA II和改良配方MICA II的治疗效果。
对SD大鼠骨盆进行20 Gy X射线单次照射,照射后24小时,ICA II和MICA II组每天口服灌胃给药(4.5 mg/kg),持续4周。对照组给予溶剂。
Therapeutic effects of Icariside II on radiation cystitis: revealing the mechanistic role of the FN1/Itgαvβ6-PI3K/AKT signaling pathway using single-cell RNA sequencing
结合scRNA-seq、动物模型、细胞实验、Co-IP、SPR及分子动力学模拟等多层级验证,涵盖体内外功能与机制研究。
放射性膀胱炎大鼠模型(Sprague-Dawley大鼠) SV-HUC-1人永生化输尿管上皮细胞 原代人膀胱成纤维细胞(HBFs) 间接共培养体系(HBF条件培养基处理SV-HUC-1)
辐射剂量:膀胱照射20 Gy(2 Gy/min) ICA II剂量及给药方式:4.5 mg/kg/day口服灌胃,持续4周 细胞实验条件:SV-HUC-1细胞接受10 Gy辐射并给予40 μM ICA II处理48小时;HBF细胞接受4 Gy辐射并给予40 μM ICA II处理24小时 基因敲低:siFN1转染HBF细胞,最终浓度50 nM
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。
建立放射诱导的膀胱损伤模型,并评估ICA II和改良配方MICA II的治疗效果。
对SD大鼠骨盆进行20 Gy X射线单次照射,照射后24小时,ICA II和MICA II组每天口服灌胃给药(4.5 mg/kg),持续4周。对照组给予溶剂。
绘制放射性膀胱炎大鼠膀胱组织单细胞图谱,揭示细胞异质性及细胞间通讯变化,并识别关键信号通路。
对四组大鼠膀胱组织进行scRNA-seq,鉴定细胞类型,并通过CellChat分析细胞间通讯和信号通路。
验证scRNA-seq中FN1和Itgαvβ6表达模式,并确认其细胞类型特异性分布。
通过免疫荧光和免疫组化染色检测膀胱组织中FN1和Itgαvβ6的表达和定位,并用Western blot验证蛋白水平。
预测ICA II与FN1及Itgαvβ6的结合模式,并评估其对FN1-Itgαvβ6复合物稳定性的影响。
使用AutoDock Vina进行分子对接,Gromacs进行100 ns分子动力学模拟,计算RMSD、Rg、结合自由能等参数,分析ICA II作用。
在组织水平和细胞水平验证FN1与Itgαvβ6的物理相互作用,并定量检测ICA II对其结合亲和力的影响。
使用膀胱组织进行Co-IP检测内源性FN1-Itgαvβ6相互作用;使用Biacore T200系统进行SPR测定结合动力学参数,并评估ICA II的竞争效应。
在体外细胞模型中验证ICA II是否通过影响FN1-Itgαvβ6相互作用调节下游PI3K/AKT通路并抑制纤维化和EMT。
使用SV-HUC-1和HBF细胞,确定辐射剂量和ICA II浓度;通过siRNA敲低FN1,使用整合素αvβ6抑制剂(bexotegrast)和RGD肽,进行间接共培养实验,并检测相关蛋白表达。
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 |
|---|---|---|---|
| 动物实验 | PXi X-RAD 320 生物辐照仪 | Precision X-ray | -- |
| 药物处理 | 淫羊藿次苷II | -- | -- |
| 组织病理学 | Masson三色染色 | -- | -- |
| 免疫荧光 | 抗FN1抗体 | Proteintech | 15613-1-AP |
| 抗整合素αv抗体 | HuaAn Biotechnology | ET1610-15 | |
| 抗整合素β6抗体 | MCE | YA3122 | |
| 抗E-钙黏蛋白抗体 | Affinity | AF0131 | |
| 抗DCN抗体 | Affinity | DF6543 | |
| DAPI染色液 | Solarbio | C0065 | |
| TSA-488荧光染料 | -- | -- | |
| TSA-CY3荧光染料 | -- | -- | |
| 免疫组化 | 3%过氧化氢 | Solarbio | A8020 |
| scRNA-seq | 10x Genomics Chromium单细胞3' v3.1 | 10x Genomics | -- |
| 高灵敏度DNA芯片 | Agilent | -- | |
| Bioanalyzer 2100分析仪 | Agilent | -- | |
| Qubit高灵敏度DNA检测试剂盒 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| NovaSeq6000测序平台 | Illumina | -- | |
| 细胞培养 | SV-HUC-1人永生化输尿管上皮细胞 | Procell | CL-0222 |
| 原代人膀胱成纤维细胞 | Procell | CP-H073 | |
| 胎牛血清 | -- | -- | |
| 青霉素/链霉素 | -- | -- | |
| SV-HUC-1专用培养基 | Procell | CM-0222 | |
| HBF专用培养基 | Procell | CM-H073 | |
| 无血清培养基 | Procell | PM150910 | |
| 药物处理 | 贝索替格斯特 | MCE | HY-137561 |
| RGD肽 | MCE | HY-P1740 | |
| siRNA转染 | 靶向FN1的siRNA | MCE | HY-RS05013 |
| siRNA转染试剂 | MCE | HY-K2017 | |
| 细胞活力评估 | 细胞增殖-毒性检测试剂盒(CCK-8) | Beyotime | C0038 |
| ELISA | FN1 ELISA试剂盒 | mmbio | MM-51422H2 |
| Western blot | RIPA裂解液 | Beyotime | P1045 |
| BCA蛋白定量试剂盒 | Beyotime | P0011 | |
| PVDF膜 | Millipore | 0000374718 | |
| 抗GAPDH抗体 | Goodhere | -- | |
| 抗PI3K抗体 | Affinity | AF6241 | |
| 抗p-PI3K抗体 | Affinity | AF3242 | |
| 抗AKT抗体 | Affinity | AF6261 | |
| 抗p-AKT抗体 | Affinity | AF0016 | |
| 抗I型胶原蛋白抗体 | Affinity | AF7001 | |
| 抗III型胶原蛋白抗体 | Affinity | AF5457 | |
| 抗α-平滑肌肌动蛋白抗体 | Beyotime | AF1507 | |
| HRP标记二抗 | Beyotime | A0208/A0216 | |
| 增强化学发光底物 | Millipore | -- | |
| Co-IP | RIPA裂解液 | Beyotime | P0013 |
| 蛋白A+G琼脂糖珠 | Beyotime | P2055 | |
| 动物细胞裂解液 | LABLEAD | #CB0233-01 | |
| 磁珠偶联蛋白A/G | -- | -- | |
| RT-qPCR | TRIzol试剂 | Invitrogen | AM9738 |
| 5X FastKing-RT SuperMix反转录预混液 | TIANGEN | KR118 | |
| 2X Talent qPCR预混液(SYBR Green) | TIANGEN | FP209 | |
| FN1引物 | Beyotime | QH02877S | |
| GAPDH引物 | Beyotime | QH00009S | |
| SPR | Biacore T200系统 | Cytiva | -- |
| CM5传感芯片 | Cytiva | 29149603 | |
| 淫羊藿次苷II | Shanghai Yuanye Bio-Technology | B20075 | |
| FN1蛋白 | Biosystems | H5116 | |
| 胺偶联试剂盒 | Cytiva | BR-1000-50 | |
| Itgαvβ6蛋白 | Biosystems | H52E1 | |
| 图像采集 | Pannoramic MIDI切片扫描仪 | 3D HISTECH | -- |
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 |
|---|---|
| 动物模型及分组 | 大鼠品系、年龄、性别、体重;照射剂量、剂量率;各组动物数量 阅读提示:见“Animals”和“Bladder irradiation and treatment”部分 |
| 药物处理 | ICA II和MICA II的剂量、给药方式、给药频率和持续时间;溶剂组成 阅读提示:见“Bladder irradiation and treatment”部分 |
| 单细胞测序 | 测序平台和文库构建方法;质量控制标准;数据分析软件及参数 阅读提示:见“Single-cell library preparation and sequencing”和“Quality control and integration of scRNA-seq data”部分 |
| 细胞实验参数 | 细胞种类和来源;辐射剂量和孵育时间;ICA II处理浓度和时间;转染条件 阅读提示:见“Cell experiments”部分及结果中“ICA II targets the FN1–Itgαvβ6 axis”部分 |
| 蛋白质相互作用验证 | Co-IP和SPR的具体条件,包括抗体、蛋白浓度、固定化水平、芯片类型等 阅读提示:见“Coimmunoprecipitation (Co-IP) assay”和“Surface plasmon resonance analysis”部分 |