足细胞特异性GSK3敲除小鼠的建立与发育期表型分析
研究GSK3在足细胞发育中的重要性
将GSK3α/β floxed小鼠与podocin-Cre小鼠杂交,产生发育期足细胞特异性敲除小鼠,观察生存、肾功能和组织学变化。
Podocyte GSK3 is an evolutionarily conserved critical regulator of kidney function.
包含小鼠发育/成熟期遗传敲除、果蝇模型、体外细胞系、药理学抑制及机制验证
足细胞特异性GSK3α/β敲除小鼠(发育期和成熟期) 果蝇肾细胞(Drosophila nephrocytes) 条件永生化小鼠/人足细胞系
小鼠基因型:podocin-Cre或rtTA/tet-o-Cre与GSK3α/β floxed杂交 成熟模型诱导:4周龄起多西环素2 mg/ml饮水3周 大鼠锂处理:初始40 mmol/kg饲料7天,后60 mmol/kg至6个月 细胞处理:LiCl 20 mM或CHIR99201 3 μM处理指定时间 检测终点:白蛋白尿、组织学、Western blot、免疫组化等
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。
研究GSK3在足细胞发育中的重要性
将GSK3α/β floxed小鼠与podocin-Cre小鼠杂交,产生发育期足细胞特异性敲除小鼠,观察生存、肾功能和组织学变化。
验证GSK3在果蝇肾细胞发育中的作用
使用dKlf15-Gal4驱动shaggy RNAi,免疫染色检测肾细胞数量和形态。
研究GSK3在成熟足细胞中的作用
使用podocin rtTA和tet-o-Cre与GSK3α/β floxed小鼠杂交,4周龄时给予多西环素诱导敲除,监测白蛋白尿和肾脏病理。
研究GSK3在成熟果蝇肾细胞中的功能
使用dKlf15-TARGET系统,成虫在18°C饲养至羽化后转至29°C诱导RNAi,检测肾细胞数量和Duf定位。
评估药理学抑制GSK3对肾脏和肾细胞的影响
Wistar大鼠长期喂食锂,检测蛋白尿和肾小球硬化;果蝇肾细胞离体培养暴露于LiCl,检测细胞大小、Duf定位和內吞功能。
验证锂对人和足细胞GSK3的抑制作用
检测长期锂治疗患者的肾活检和培养足细胞中GSK3磷酸化。
检验β-catenin激活是否介导GSK3缺失的病理效应
构建GSK3α/β/β-catenin三敲除小鼠,并在细胞中用Wnt、Notch、Hedgehog通路抑制剂处理,评估生存和表型。
探究GSK3缺失导致细胞损伤的机制
建立条件永生化GSK3α/β floxed足细胞系, lentiviral Cre敲除,进行蛋白质组学、细胞周期和凋亡分析。
确认Hippo通路介导GSK3缺失的效应
检测Ajuba表达和YAP/TAZ核转位,使用verteporfin抑制YAP/TAZ活性,评估细胞存活和Cyclin B1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 |
|---|---|---|---|
| 诱导基因敲除 | 多西环素 | Sigma | -- |
| 细胞培养与处理 | 氯化锂 | Sigma | -- |
| CHIR99201 | Sigma | -- | |
| 抑制YAP/TAZ | 维替泊芬 | Tocris | -- |
| 抑制Wnt通路 | iCRT3 | Sigma | -- |
| 抑制Notch通路 | DAPT | Merck Millipore | -- |
| 抑制Hedgehog通路 | GANT61 | R and D Systems | -- |
| 慢病毒转导 | 六二甲亚胺溴化物 | Sigma | -- |
| 细胞核染色 | Hoechst染料 | Sigma | -- |
| 组织染色 | Masson三色染色试剂盒 | Sigma | -- |
| 免疫组化检测 | Signalstain Boost检测试剂 | Cell Signalling Technology | -- |
| Signalstain DAB底物试剂盒 | Cell Signalling Technology | -- | |
| 封片 | DPX封片剂 | Sigma | -- |
| Western blot | RIPA裂解液 | Sigma | -- |
| PVDF膜 | Millipore | -- | |
| Clarity ECL蛋白质印迹底物 | Biorad | -- | |
| DNA提取 | 血液和组织DNA提取试剂盒 | Qiagen | -- |
| PCR | hotmaster taq聚合酶 | 5 Prime | -- |
| ELISA | 小鼠特异性白蛋白ELISA | Bethyl | -- |
| 肌酐配套试剂盒 | Exocell | -- | |
| 抗体 | 磷酸化GSK3α (Ser21) 抗体 | Cell Signaling Technology | 9316 |
| 磷酸化GSK3β(Ser9) 抗体 | Cell Signaling Technology | 9323 | |
| 磷酸化GSK3α/β(Ser21/9) 抗体 | Cell Signaling Technology | 9331 | |
| p27Kip1抗体 | Cell Signaling Technology | 2552 | |
| 总β-catenin抗体 | Cell Signaling Technology | 8480 | |
| Cyclin B1抗体 | Cell Signaling Technology | 12231 | |
| 磷酸化cdk1(Tyr15)抗体 | Cell Signaling Technology | 4539 | |
| 磷酸化组蛋白H3(ser10)抗体 | Cell Signaling Technology | 3377 | |
| cleaved Caspase 3抗体 | Cell Signaling Technology | 9664 | |
| PARP抗体 | Cell Signaling Technology | 9542 | |
| YAP/TAZ抗体 | Cell Signaling Technology | 8418 | |
| 磷酸化YAP (ser127)抗体 | Cell Signaling Technology | 4911 | |
| Ajuba抗体 | Cell Signaling Technology | 4897 | |
| 总GSK3抗体克隆21A | Life Technologies | -- | |
| 活化β-catenin抗体克隆8E7 | Millipore | -- | |
| β-actin抗体 | Sigma | -- | |
| Podocin抗体 | Sigma | 0372 | |
| GAPDH抗体 | Sigma | -- | |
| nephrin抗体 | Acris | -- | |
| Synaptopodin H-140抗体 | Santa Cruz Biotechnology | -- | |
| SV40 T抗原抗体 | Genetex | -- |
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 |
|---|---|
| 发育期足细胞GSK3敲除小鼠 | Cre重组酶表达特异性;敲除效率;小鼠遗传背景 阅读提示:Methods: Rodent models;Supplementary Fig. 1 |
| 成熟期足细胞GSK3敲除小鼠 | 多西环素剂量(2 mg/ml)和给药时间(3周);敲除诱导时间 阅读提示:Methods: Rodent models;Supplementary Fig. 2 |
| 大鼠锂处理 | 锂剂量(40 mmol/kg 7天,后60 mmol/kg至6个月);血锂浓度(0.3-1.3 mmol/l) 阅读提示:Methods: Rodent models |
| 果蝇肾细胞shaggy敲除 | 温度转换(18°C至29°C);RNAi表达时间;驱动品系 阅读提示:Methods: Drosophila husbandry;Figure 1g,h和2g,h |
| 细胞培养和GSK3敲除 | 细胞分化条件(37°C 10-14天);Cre转导效率;处理浓度和时间 阅读提示:Methods: Cell lines, Lentiviral transduction, Stimulation of cultured podocytes |
| YAP/TAZ抑制剂处理 | verteporfin浓度(细胞1.25 μM,果蝇400 nM)和处理时间 阅读提示:Methods: Fixed and live imaging;Figure 8和9 |