建立年轻与衰老OPCs培养体系
获得可用于比较分化能力的年轻和衰老OPCs
从2-3月龄和20-24月龄大鼠脑组织通过A2B5 MACS分离OPCs,鉴定其身份并排除成熟少突胶质细胞、小胶质细胞和星形胶质细胞污染
Metformin Restores CNS Remyelination Capacity by Rejuvenating Aged Stem Cells.
包含体外OPC分化实验、RNA-seq、体内脱髓鞘再髓鞘化模型及AMPK机制验证
年轻(2-3月龄)与老年(20-24月龄)大鼠原代OPCs 12-18月龄雌性SD大鼠局灶性脱髓鞘模型 OPCs分化培养体系
OPCs分离:A2B5 MACS分选,CD11b+小胶质细胞污染<0.8%,MOG+少突胶质细胞<2% 分化实验:年轻与衰老OPCs在撤除生长因子后分化效率比较,n=3生物学重复 体内再髓鞘化:EtBr诱导小脑白质脱髓鞘,50 dpl评估再髓鞘化 二甲双胍处理:100 μM体外处理衰老OPCs,300 mg/kg体重饮用水给药 AMPK依赖性验证:dorsomorphin抑制及CRISPR/Cas9敲除Prkaa2
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。
获得可用于比较分化能力的年轻和衰老OPCs
从2-3月龄和20-24月龄大鼠脑组织通过A2B5 MACS分离OPCs,鉴定其身份并排除成熟少突胶质细胞、小胶质细胞和星形胶质细胞污染
验证衰老是否导致OPCs内在分化能力下降及对促分化信号无反应
在撤除生长因子的分化培养基中培养OPCs,检测O4、CNPase、MBP等分化标志物,并测试T3、9-cis-retinoic acid、miconazole、benztropine对分化的影响
鉴定衰老OPCs的转录组变化和细胞衰老特征
对新鲜分离的年轻和衰老OPCs进行RNA-seq、qRT-PCR验证、Western blot检测mTOR通路、彗星实验检测DNA损伤、ATP测定和耗氧率测定
验证禁食能否恢复衰老OPCs功能并改善体内再髓鞘化
12月龄雌性SD大鼠进行隔日禁食6个月,然后通过EtBr注射诱导小脑白质脱髓鞘,50天后评估再髓鞘化,并分离OPCs进行分化实验
确定二甲双胍能否模拟禁食效应恢复衰老OPCs分化能力,并验证AMPK依赖性
衰老OPCs在分化前用二甲双胍处理,检测分化效率和对促分化因子的响应;使用dorsomorphin抑制AMPK和CRISPR/Cas9敲除Prkaa2验证机制;检测线粒体功能和ATP水平
验证二甲双胍能否在体内改善老年动物的再髓鞘化
15月龄雌性SD大鼠在饮水中给予二甲双胍,18月龄时诱导EtBr脱髓鞘,评估再髓鞘化程度
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 |
|---|---|---|---|
| OPC分离 | 抗A2B5抗体,克隆A2B5-105 | Millipore | MAB312 |
| 抗A2B5-PE抗体 | Milteny Biotec | 130-098-038 | |
| Percoll密度梯度介质 | GE Healthcare | 17-0891-01 | |
| 木瓜蛋白酶 | Worthington | -- | |
| IV型DNA酶 | GIBCO | -- | |
| OPC培养 | 重组人碱性FGF | Peprotech | 100-18B |
| 重组人PDGF-AA | Peprotech | 100-13A | |
| 人重组胰岛素锌溶液 | Thermo Fisher Scientific | 12585014 | |
| 人脱铁转铁蛋白 | Sigma | T1147 | |
| 腐胺 | Sigma | p5780 | |
| 孕酮 | Sigma | P8783 | |
| 牛血清白蛋白 | Sigma | A4919 | |
| OPC分化实验 | 甲状腺激素T3 | Sigma | T6397 |
| 9-顺式视黄酸 | Sigma | R4643 | |
| 咪康唑 | Sigma | M3512 | |
| 苯扎托品甲磺酸盐 | Sigma | SML0847 | |
| 耗氧率测定 | 寡霉素 | Sigma | 495455-10MG |
| FCCP | Sigma | C2920-10MG | |
| 鱼藤酮 | Sigma | R8875 | |
| ATP测定 | ATPlite发光检测系统 | Perkin Elmer | 6016943 |
| 耗氧率测定 | Seahorse XFp通量包 | Agilent | 103022-100 |
| Seahorse XFe96通量包 | Agilent | 102601-100 | |
| Western blot | 抗AMPKα1+AMPKα2抗体 | Abcam | ab80039 |
| 抗磷酸化AMPKα (Thr172) (40H9) | Cell Signaling Technology | 2535 | |
| 抗p70 S6激酶 | Cell Signaling Technology | 9202 | |
| 抗磷酸化p70 S6激酶 (Thr389) | Cell Signaling Technology | 9205 | |
| 抗β-肌动蛋白过氧化物酶偶联物 | Sigma-Aldrich | A3854 | |
| CRISPR/Cas9 | Lipofectamine LTX转染试剂 | Thermo Fisher Scientific | 15338030 |
| AAV-CMVc-Cas9质粒 | Addgene | 106431 | |
| RNA提取 | Directzol RNA微量制备试剂盒 | Zymo Research | R2061 |
| RT-qPCR | QuantiTect逆转录试剂盒 | QIAGEN | 205310 |
| SYBR Green预混液 | QIAGEN | 204141 | |
| 免疫荧光 | 抗Olig2抗体 | Millipore | AB15328 |
| 抗Sox10 (N-20)抗体 | Santa Cruz Biotechnologies | sc-17342 | |
| 抗CD140a (Pdgfra)抗体 | BD Biosciences | 558774 | |
| 抗NG2硫酸软骨素蛋白聚糖抗体 | Millipore | AB5320 | |
| 抗Ki67抗体 | Abcam | ab16667 | |
| 抗APC (Ab-7) 小鼠单克隆抗体 (CC-1) | Millipore | OP80 | |
| 抗少突胶质细胞标志物O4抗体 | R&D Systems | MAB1326 | |
| 抗CNPase [11-5B]抗体 | Abcam | ab6319 | |
| 抗MBP (aa82-87)抗体 | Bio-rad | MCA409S | |
| 抗Nkx2.2抗体 | DSHB | 74.5A5 | |
| 抗大鼠Cd11b抗体 | Bio-rad | MCA275R | |
| 抗GFAP抗体 | Abcam | ab53554 | |
| 流式细胞术 | 抗小鼠IgM-PE抗体 | Milteny Biotec | 130-099-127 |
| 生物素化抗MOG抗体 | R&D Systems | BAF2439 | |
| 抗大鼠CD11b/c PerCP/Cy5.5抗体 | Biolegend | 201819 | |
| 链霉亲和素-Brilliant Violet 421 | Biolegend | 405226 |
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 |
|---|---|
| OPCs分离与培养 | 大鼠品系(Sprague Dawley)、年龄分组(2-3月龄 vs 20-24月龄)、A2B5 MACS分选纯度、培养基成分及生长因子浓度(bFGF和PDGF 30ng/ml初始,20ng/ml维持) 阅读提示:Methods 'Isolation of adult oligodendrocyte progenitor cells'和'Culture of adult oligodendrocyte progenitor cells'小节 |
| 体外分化实验 | 分化培养基中T3浓度(40ng/ml)、9cRA(50nM)、miconazole(1μM)、benztropine(1.5μM)、二甲双胍(100μM)、dorsomorphin(1μM);换液频率(每48h换66%培养基);n=3生物学重复 阅读提示:Methods 'Culture of adult oligodendrocyte progenitor cells'及Figure 1、Figure 4图注 |
| 隔日禁食(ADF)体内实验 | 大鼠性别和年龄(12月龄雌性SD大鼠)、禁食方案(隔日禁食,周二、周四、周六、周日进食)、禁食持续时间(6个月)、脱髓鞘诱导方法(EtBr 0.01%,4μl注射至小脑上脚)、再髓鞘化评估时间点(50 dpl) 阅读提示:Methods 'Animal husbandry'和'Induction of white matter lesions and assessment of remyelination'小节;Figure 3A |
| 二甲双胍体内实验 | 二甲双胍剂量(300 mg/kg体重/天)、给药方式(饮用水)、给药起始年龄(15月龄)、脱髓鞘诱导年龄(18月龄)、每组n=6 阅读提示:Methods 'Animal husbandry'和Figure 6D图注 |
| AMPK依赖性验证 | CRISPR/Cas9 gRNA靶向Prkaa2序列、转染条件(30,000细胞/96孔,Lipofectamine LTX 0.4μl,Cas9 mRNA 100ng,gRNA 50ng)、dorsomorphin浓度(1μM) 阅读提示:Methods 'CRISPR/Cas9 mediated knockdown of Prkaa2 (AMPK)'小节及Figure 4G-4J |
| 再髓鞘化评估 | 盲法排名分析方法、电镜下再髓鞘化轴突计数标准、G比率测量方法、每组样本量(排名分析n≥6,再髓鞘化百分比n≥4) 阅读提示:Methods 'Induction of white matter lesions and assessment of remyelination'小节及Figure 3D、3E、6F、6H图注 |