验证Aβ42诱导星形胶质细胞STAT3依赖性炎症反应
确定Aβ42能否通过STAT3信号通路在原代星形胶质细胞中诱导炎症反应。
使用不同浓度Aβ42(1、5、10 μM)处理原代星形胶质细胞24小时,通过Western blot检测p-STAT3表达,使用STAT3荧光素酶报告基因检测转录活性,通过qRT-PCR和ELISA检测炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达,并通过CCK-8检测细胞增殖。部分实验加入STAT3抑制剂C188-9(5 μM)进行验证。
Bilobalide inhibits inflammation and promotes the expression of Aβ degrading enzymes in astrocytes to rescue neuronal deficiency in AD models
体外原代星形胶质细胞培养、星形胶质细胞-神经元共培养、体内APP/PS1小鼠模型,并包含功能验证(Aβ清除、神经元活力)和机制验证(STAT3、Aβ降解酶)。
原代星形胶质细胞培养 原代皮质神经元培养(野生型及APP/PS1) 星形胶质细胞-神经元共培养(Transwell) APP/PS1小鼠(12月龄,雄性)
原代星形胶质细胞来自P1 C57BL/6小鼠大脑皮层,纯度>95% 原代皮层神经元来自P0 APP/PS1或C57BL/6小鼠,培养14天 Aβ42处理浓度(1、5、10 μM)及时间(24小时) 白果内酯处理浓度(1、5、10 μM)及时间(24小时) 体内实验:12月龄雄性APP/PS1小鼠,白果内酯0.5 mg/kg或DMSO腹腔注射,每周一次,共4周
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。
确定Aβ42能否通过STAT3信号通路在原代星形胶质细胞中诱导炎症反应。
使用不同浓度Aβ42(1、5、10 μM)处理原代星形胶质细胞24小时,通过Western blot检测p-STAT3表达,使用STAT3荧光素酶报告基因检测转录活性,通过qRT-PCR和ELISA检测炎症因子TNF-α、IL-1β、IL-6的表达,并通过CCK-8检测细胞增殖。部分实验加入STAT3抑制剂C188-9(5 μM)进行验证。
探究白果内酯能否抑制Aβ42诱导的STAT3依赖的炎症反应。
星形胶质细胞用Aβ42(5 μM)单独或与不同浓度白果内酯(1、5、10 μM)共处理24小时,通过Western blot、荧光素酶报告基因、qRT-PCR、ELISA和CCK-8分别检测STAT3磷酸化、转录活性、炎症因子表达和细胞增殖。
确定白果内酯是否通过上调星形胶质细胞中Aβ降解酶来促进Aβ清除。
星形胶质细胞用白果内酯(1、5、10 μM)处理24小时,Western blot检测NEP、IDE、MMP2蛋白水平;随后更换为含1 μg/ml Aβ42的培养基,12小时后ELISA检测培养基中Aβ42水平。
验证白果内酯预处理的星形胶质细胞能否改善共培养中APP/PS1神经元的Aβ清除、突触蛋白表达、细胞活力和ROS水平。
使用Transwell共培养系统,星形胶质细胞置于上室,APP/PS1或WT神经元置于下室。星形胶质细胞预先用白果内酯(5 μM)处理。ELISA检测培养基中Aβ40和Aβ42水平;Western blot检测神经元突触蛋白(PSD-95、Synapsin-1、GluR1、Synaptophysin);CCK-8检测细胞活力;DCFH-DA探针检测ROS水平。
评估白果内酯在单独神经元培养和共培养体系中对APP/PS1神经元的保护效果差异。
在单独培养和共培养条件下,用白果内酯(5 μM)处理APP/PS1神经元,Western blot检测突触蛋白水平,比较恢复程度。
验证白果内酯在体内能否减少淀粉样蛋白和炎症,并增加Aβ降解酶和突触蛋白。
12月龄雄性APP/PS1小鼠腹腔注射白果内酯(0.5 mg/kg)或DMSO对照,每周一次,持续4周。ELISA检测脑匀浆中Aβ40、Aβ42、TNF-α、IL-1β和IL-6水平;Western blot检测NEP、IDE、MMP2、p-STAT3和突触蛋白。
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 |
|---|---|---|---|
| 药物处理 | 白果内酯 | Sigma | B9031 |
| Aβ42肽 | American Peptide | -- | |
| STAT3抑制剂C188-9 | Selleckchem | S8605 | |
| 细胞培养 | DMEM/F-12培养基 | Gibco | -- |
| 胎牛血清 | Gibco | -- | |
| 多聚D-赖氨酸 | -- | -- | |
| Neurobasal培养基 | -- | -- | |
| B27添加剂 | -- | -- | |
| Glutamax | -- | -- | |
| 共培养 | Transwell小室 | Corning | 3450 |
| ELISA | 淀粉样蛋白β40人ELISA试剂盒 | Invitrogen | KHB3482 |
| 淀粉样蛋白β42人ELISA试剂盒 | Invitrogen | KHB3544 | |
| 小鼠TNF-α ELISA试剂盒 | abcam | ab208348 | |
| 小鼠IL-1β ELISA试剂盒 | abcam | ab197742 | |
| 小鼠IL-6 ELISA试剂盒 | abcam | ab222503 | |
| Western blot | 抗STAT3抗体 | CST | 9139 |
| 抗磷酸化STAT3 (Tyr705)抗体 | CST | 9145 | |
| 抗IDE抗体 | abcam | ab32216 | |
| 抗MMP2抗体 | CST | 87809 | |
| 抗NEP抗体 | abcam | ab255609 | |
| 抗PSD-95抗体 | CST | 3450 | |
| 抗Synapsin-1抗体 | CST | 5297 | |
| 抗GluR1抗体 | Millipore | AB1504 | |
| 抗突触素抗体 | CST | 36406 | |
| RT-qPCR | M-MLV逆转录酶 | Promega | -- |
| IDE TaqMan探针 (Mm00473077_m1) | -- | -- | |
| MMP2 TaqMan探针 (Mm00439498_m1) | -- | -- | |
| NEP TaqMan探针 (Mm01285046_g1) | -- | -- | |
| TNF-α TaqMan探针 (Mm00443258_m1) | -- | -- | |
| IL-1β TaqMan探针 (Mm00434228_m1) | -- | -- | |
| IL-6 TaqMan探针 (Mm00446190_m1) | -- | -- | |
| Aβ清除实验 | 牛血清白蛋白 | -- | -- |
| Aβ42肽 | American Peptide | -- | |
| ROS检测 | 活性氧检测试剂盒 | Beyotime Institute of Biotechnology | -- |
| STAT3荧光素酶报告基因 | STAT3报告慢病毒 (PLV-10065) | Cellomics Technology | -- |
| 细胞培养 | 胰蛋白酶 | -- | -- |
| EDTA | -- | -- |
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 |
|---|---|
| 原代星形胶质细胞培养 | 小鼠年龄(P1)、脑区(皮层)、消化酶(0.25%胰蛋白酶)、消化时间(6分钟)、培养条件(DMEM/F-12 + 10% FBS、37°C、5% CO2)、去除小胶质细胞的方法(200 rpm 摇2小时)、使用时间(DIV 7-10) 阅读提示:详细步骤见 Methods 中的 Cell cultures 部分 |
| 原代皮层神经元培养 | 小鼠年龄(P0)、基因型(APP/PS1 或 C57BL/6)、培养条件(Neurobasal + B27 + 0.5 mM Glutamax)、培养时间(14天) 阅读提示:详细步骤见 Methods 中的 Cell cultures 部分 |
| Aβ42诱导炎症反应实验 | Aβ42处理浓度(1、5、10 μM)、处理时间(24小时)、STAT3抑制剂C188-9浓度(5 μM) 阅读提示:详见 Results 中“Aβ42 induces STAT3-dependent inflammation responses in primary astrocyte culture”及图1图注 |
| 白果内酯处理实验 | 白果内酯浓度(1、5、10 μM)、处理时间(24小时)、Aβ42浓度(5 μM) 阅读提示:详见 Results 中“Bilobalide inhibits STAT3-dependent inflammation responses in Aβ42-treated astrocyte culture”及图2图注 |
| Aβ清除实验 | 白果内酯预处理时间(24小时)、Aβ42浓度(1 μg/ml)、BSA浓度(10 μg/ml)、孵育时间(12小时) 阅读提示:详见 Methods 中的 Aβ clearance assay 部分及图3B图注 |
| 共培养实验 | Transwell膜孔径(0.3 μm)、星形胶质细胞预处理(白果内酯5 μM)、神经元类型(APP/PS1或WT)、培养条件 阅读提示:详见 Methods 中的 Co-cultures 部分及图3C、图4图注 |
| 动物实验 | 小鼠品系(APP/PS1)、性别(雄性)、年龄(12月龄)、给药剂量(0.5 mg/kg)、给药方式(腹腔注射)、频率(每周一次)、持续时间(4周)、对照组(DMSO)、样本量(n=6) 阅读提示:详见 Methods 中的 Animals 部分及图6图注 |