建立小鼠I/R诱导AKI模型并解析空间转录组
明确I/R后肾脏损伤及铁死亡相关基因的空间分布。
对C57BL/6J小鼠行双侧肾蒂夹闭45 min再灌注48 h,取肾脏进行scRNA-seq和空间转录组分析。
Autophagy of OTUD5 destabilizes GPX4 to confer ferroptosis-dependent kidney injury.
包含scRNA-seq、空间转录组、体外H/R模型、肾小管特异性Otud5敲除小鼠及AAV过表达小鼠,并有功能与机制验证
小鼠双侧肾缺血再灌注损伤模型 肾小管上皮细胞特异性Otud5敲除小鼠 HK2人近端肾小管上皮细胞系 小鼠原代肾小管细胞(PRTCs)
小鼠I/R模型:肾蒂夹闭45 min后复灌48 h HK2细胞H/R处理:无氧无血清培养6 h后复氧复血清 PRTCs分离自小鼠肾内皮质,胶原酶IV消化40 min AAV8-Otud5静脉注射剂量3×10^11 copies/ml每只小鼠 Pax8Cre/Otud5fl/fl小鼠在I/R后48 h检测肾损伤和铁死亡指标
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。
明确I/R后肾脏损伤及铁死亡相关基因的空间分布。
对C57BL/6J小鼠行双侧肾蒂夹闭45 min再灌注48 h,取肾脏进行scRNA-seq和空间转录组分析。
确认I/R诱导肾小管细胞铁死亡并伴随GPX4蛋白减少。
通过IHC检测4-HNE、TUNEL染色、免疫印迹检测GPX4,并在PRTCs和HK2细胞H/R模型中检测脂质过氧化和铁死亡。
确定OTUD5与GPX4的相互作用及其对GPX4稳定性的调控。
利用LC-MS/MS鉴定GPX4复合物,免疫共沉淀验证内源性相互作用,siRNA敲低和过表达WT或C224S OTUD5,检测GPX4泛素化和降解。
探究OTUD5在体内是否调控GPX4介导的铁死亡和肾功能。
构建Pax8Cre/Otud5fl/fl小鼠,行I/R手术,检测GPX4、4-HNE、TUNEL、肾功能指标和炎症基因。
确认OTUD5的保护作用依赖于GPX4。
在HK2细胞中敲低或过表达OTUD5,使用GPX4抑制剂RSL3,检测铁死亡、细胞活力和GSH/GSSG。
阐明H/R后OTUD5减少的机制。
RNA-seq分析H/R后PRTCs通路变化,TEM观察自噬体,使用自噬抑制剂3-MA、CQ,siATG5敲低,免疫荧光和IP检测LC3与OTUD5共定位及相互作用。
确定mTORC1在调控OTUD5自噬中的作用。
检测H/R后mTORC1活性变化,使用mTORC1激活剂MHY1485和抑制剂rapamycin,siTSC1敲低,检测OTUD5、GPX4、自噬和铁死亡。
探究OTUD5过表达能否减轻I/R诱导的AKI。
静脉注射AAV8-Otud5,48 h后行I/R手术,再48 h后检测肾功能、组织损伤、铁死亡和炎症指标。
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/F12培养基 | Gibco | -- |
| 胎牛血清 | Gibco | -- | |
| 青霉素/链霉素 | Thermo Fisher Scientific | -- | |
| PRTCs分离 | IV型胶原酶 | Sigma-Aldrich | -- |
| 细胞活力检测 | CCK8试剂 | Sigma Aldrich | 96992 |
| 免疫印迹 | RIPA裂解液 | Solarbio | R0010 |
| 蛋白酶和磷酸酶抑制剂混合物 | Roche | 04693116001 | |
| PVDF膜 | Millipore | R1SB07718 | |
| 增强化学发光 | Thermo Fisher Scientific | 32209 | |
| 免疫沉淀 | 蛋白A/G琼脂糖珠 | Sant Cruz Biotechnology | -- |
| 流式细胞术 | BODIPY 581/591 C11 | -- | -- |
| 7-AAD | -- | -- | |
| 染色缓冲液 | BioLegend | 420201 | |
| 脂质过氧化检测 | Liperfluo | Dojindo | L248 |
| qRT-PCR | Trizol试剂 | Invitrogen | -- |
| High-Capacity cDNA逆转录试剂盒 | Applied Biosystems | 4368814 | |
| qPCR SYBR Green Master Mix | Takara | -- | |
| LC-MS/MS | 考马斯亮蓝 | Beyotime | ST030 |
| 质粒转染 | Lipofectamine 3000 | Invitrogen | -- |
| pcDNA3.1(+)/myc-His A载体 | Invitrogen | V80020 | |
| 单细胞悬液制备 | 多组织解离试剂盒 | Miltenyi Biotec | 130-110-204 |
| 死细胞去除试剂盒 | Miltenyi Biotec | 130-090-101 | |
| 空间转录组 | Visium组织优化载玻片 | 10X Genomics | PN-1000193 |
| Visium空间基因表达载玻片 | 10X Genomics | PN-1000184 | |
| Visium空间文库构建试剂盒 | 10X Genomics | PN-1000184 |
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 |
|---|---|
| 小鼠I/R模型 | 小鼠品系、年龄、麻醉剂及剂量、肾蒂夹闭时间、再灌注时间、样本量 阅读提示:Methods 'Mice and mouse model of Ischemia/reperfusion (I/R)-induced AKI' |
| HK2细胞H/R处理 | 缺氧时间、无血清条件、复氧复血清时间、H/R chamber型号 阅读提示:Methods 'Cell culture, H/R induction ex vivo, and cell viability detection' |
| PRTCs分离与培养 | 小鼠性别、取材部位、胶原酶IV浓度和消化时间、筛网孔径 阅读提示:Methods 'Cell culture, H/R induction ex vivo, and cell viability detection' |
| AAV介导OTUD5过表达 | AAV血清型、注射剂量、注射途径、注射后时间、I/R手术时间 阅读提示:Methods 'AAV preparation and gene delivery'及Fig. 7a |
| Pax8Cre/Otud5fl/fl小鼠构建 | floxed exon、Cre插入位点、对照小鼠基因型、年龄 阅读提示:Methods 'Mice and mouse model of Ischemia/reperfusion (I/R)-induced AKI'及Fig. 3a |
| 铁死亡检测 | BODIPY 581/591 C11和7-AAD浓度、染色时间、流式细胞仪型号、独立实验重复数 阅读提示:Methods 'Flow cytometry'及图注Fig. 1j, 4a, 4b |