建立急性应激诱导毛囊损伤模型
验证急性应激是否导致发生长期毛囊细胞死亡和脱发
采用RTX皮内注射和束缚应激两种急性应激方案处理发生长期C57BL/6J小鼠,通过aCAS3免疫染色、H&E和脱发面积定量评估毛囊损伤
Stress-induced sympathetic hyperactivation drives hair follicle necrosis to trigger autoimmunity.
包含小鼠在体应激模型、细胞特异性基因敲除、化学遗传学、在体钙成像、单细胞测序、电镜及T细胞过继转移等多层功能与机制验证。
C57BL/6J小鼠急性应激模型(RTX注射与束缚应激) Adrb2毛囊特异性敲除小鼠(Adrb2-HF-cKO) TH-CreER/DBH-Cre Gq-DREADD小鼠 Rag1−/−小鼠CD8+ T细胞过继转移模型
RTX注射剂量10 μg/mL,100 μL皮内注射,每日1次,连续1–3天,注射始于中发生长期(P28–P32) 束缚应激每日4小时,连续5天,起始于中发生长期(P26–P28) 6-OHDA化学性交感神经切除剂量250 mg/kg腹腔注射 去甲肾上腺素1 mg/mL,50 μL皮内注射;BAPTA-AM 50 μM皮内注射于RTX前15分钟 CD8+ T细胞过继转移:500,000个细胞尾静脉注射入6–7周龄Rag1−/−小鼠
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。
验证急性应激是否导致发生长期毛囊细胞死亡和脱发
采用RTX皮内注射和束缚应激两种急性应激方案处理发生长期C57BL/6J小鼠,通过aCAS3免疫染色、H&E和脱发面积定量评估毛囊损伤
验证交感神经激活是否介导应激诱导的毛囊死亡
通过6-OHDA化学性交感神经切除、TH-CreER/DBH-Cre Gq-DREADD化学遗传学局部激活、去甲肾上腺素局部注射及Adrb2毛囊特异性敲除,结合cFOS染色和血去甲肾上腺素ELISA检测
揭示为何HF-TACs对去甲肾上腺素敏感而HFSCs相对耐受
对盐水或RTX注射后12小时的发生长期皮肤细胞进行scRNA-seq,比较HF-TACs与HFSCs的增殖、氧化磷酸化、糖酵解、脂肪酸代谢、凋亡相关基因及钙调节基因表达
检验ADRB2下游胞内钙升高是否是HF-TAC死亡的关键环节
在体钙成像监测去甲肾上腺素注射后毛囊钙变化;皮内注射BAPTA或BAPTA-AM后给予RTX;K14-Cre;CAG-LSL-Gq-DREADD小鼠CNO诱导钙升高
区分应激诱导的HF-TAC死亡与发生期退化(catagen)中的凋亡
通过透射电镜、DAPI核染色、LEF1和aCAS3免疫染色比较RTX后HF-TACs与catagen中细胞的形态学和分子特征
检验巨噬细胞是否参与清除应激诱导的坏死毛囊细胞
利用CD64-Cre;Rosa-lsl-DTR小鼠经DT清除巨噬细胞,结合H&E、CD64免疫染色和流式细胞术分析毛囊坏死细胞残留及巨噬细胞浸润
明确毛囊坏死是否引发炎症反应并激活抗原呈递细胞
流式细胞术检测皮肤中性粒细胞、单核细胞和巨噬细胞;scRNA-seq分析巨噬细胞亚群和DC共刺激分子;流式检测引流淋巴结DC亚群CD86和GFP信号
检验应激后CD8+ T细胞是否识别并攻击毛囊
从盐水或RTX处理小鼠引流淋巴结分离CD8+ T细胞,过继转移至Rag1−/−小鼠,结合LPS刺激,通过CD3/CD8免疫染色和aCAS3评估毛囊浸润与细胞死亡
检验应激恢复后再次炎症刺激是否突破外周耐受引发T细胞攻击毛囊
RTX诱导毛囊坏死后待毛囊恢复并进入下一发生长期,给予LPS或UV刺激,通过CD3/CD8免疫染色和aCAS3评估毛囊损伤
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 | MilliporeSigma | D3447 |
| 他莫昔芬 | MilliporeSigma | T5648 | |
| 含多西环素饲料 | Inotiv | TD.01533 | |
| 急性应激模型 | 树脂毒素 | Alomone Labs | R-400 |
| 二次炎症刺激 | 大肠杆菌O111:B4脂多糖 | MilliporeSigma | L2630–10MG |
| 钙抑制实验 | BAPTA | MilliporeSigma | A4926 |
| BAPTA-AM | MilliporeSigma | A1076 | |
| β肾上腺素能信号抑制 | 盐酸普萘洛尔 | MilliporeSigma | P0884–1G |
| 化学性交感神经切除 | 6-羟基多巴胺溴化物 | MilliporeSigma | 162957 |
| 巨噬细胞清除 | 白喉毒素 | MilliporeSigma | D0564–1MG |
| 化学遗传学激活 | 氯氮平N-氧化物 | Tocris | 4936 |
| 在体钙成像 | X-Rhod-1 AM钙指示剂 | Thermo Fisher Scientific | X14210 |
| Pluronic F-127溶液 | Thermo Fisher Scientific | P3000MP | |
| 注射位点标记 | 荧光微球 | Thermo Fisher Scientific | F8811 |
| 组织消化 | 胶原酶 | Millipore Sigma | C2674 |
| 胰蛋白酶-EDTA | Life Technologies | 25200–114 | |
| 封闭 | 驴血清 | Millipore Sigma | D9663 |
| 细胞培养 | 胎牛血清 | Thermo Fisher Scientific | A5256701 |
| 试剂配制 | 抗坏血酸 | MilliporeSigma | A92902 |
| 二甲基亚砜 | MilliporeSigma | D5879 | |
| 免疫染色 | Triton X-100 | Electron Microscopy Sciences | 22140 |
| 试剂配制 | 吐温80 | Selleck Chemicals | S6702 |
| 组织脱水 | 乙醇 | MilliporeSigma | E7023 |
| 蔗糖 | MilliporeSigma | S0389 | |
| 组织消化 | EDTA | Fisher Scientific | AM9260G |
| HBSS缓冲液 | Thermo Fisher Scientific | 24020117 | |
| 组织清洗 | PBS缓冲液 | Thermo Fisher Scientific | 14–190-250 |
| 组织包埋 | OCT包埋剂 | Sakura | 4583 |
| 封片 | DAPI封片剂 | SouthernBiotech | 0100–20 |
| 组织透明化 | 肉桂酸乙酯 | MilliporeSigma | 112372 |
| 免疫染色 | 甘氨酸 | MilliporeSigma | G8898 |
| 流式细胞术 | Zombie Aqua活性染料 | BioLegend | 423102 |
| Foxp3/转录因子染色缓冲液套装 | Thermo Fisher Scientific | 00–5523-00 | |
| 激素检测 | 皮质酮酶免疫检测试剂盒 | Arbor Assays | K014-H1 |
| CD8+ T细胞分离 | EasySep小鼠CD8+ T细胞分离试剂盒 | STEMCELL Technologies | 19853 |
| 单细胞测序 | Chromium单细胞3′文库与凝胶珠试剂盒v1 | 10X Genomics | PN-120237 |
| 免疫荧光染色 | 兔抗活化Caspase 3抗体 | Cell Signaling Technology | 9664S |
| 山羊抗整合素α8抗体 | R&D Systems | AF4076 | |
| 山羊抗P-钙黏蛋白抗体 | R&D Systems | AF761 | |
| 山羊抗GFP-FITC抗体 | Abcam | ab6662 | |
| 兔抗c-Fos抗体 | Abcam | ab190289 | |
| 大鼠抗CD3抗体 | Thermo Fisher Scientific | 14–0032-82 | |
| 大鼠抗CD8a抗体 | Thermo Fisher Scientific | 14–0081-82 | |
| 兔抗CD64抗体 | Thermo Fisher Scientific | MA5–29706 | |
| 兔抗Lef1抗体 | Cell Signaling Technology | 2230 | |
| 小鼠抗SMA-Cy3抗体 | MilliporeSigma | C6198 | |
| 山羊抗CD26抗体 | R&D Systems | AF954 | |
| 大鼠抗CD34抗体 | Thermo Fisher Scientific | 14–0341-85 | |
| 兔抗CGRP抗体 | Immunostar | 24112 | |
| 流式细胞术 | 流式抗CD34-e660抗体 | Thermo Fisher Scientific | 50–0341-82 |
| 流式抗Sca-1抗体 | Thermo Fisher Scientific | 45–5981-82 | |
| 流式抗CD45-eF450抗体 | Thermo Fisher Scientific | 48–0451-82 | |
| 流式抗α6-PE抗体 | Thermo Fisher Scientific | 12–0495-82 | |
| 流式抗CD140A-生物素抗体 | Thermo Fisher Scientific | 13–1401-82 | |
| 流式抗CD16/32抗体 | BioLegend | 101302 | |
| 流式抗CD45-BUV395抗体 | BD Biosciences | 564279 | |
| 流式抗CD45-FITC抗体 | BioLegend | 147710 | |
| 流式抗CD45-BV605抗体 | BioLegend | 103140 | |
| 流式抗MHC II-PE-Dazzle594抗体 | BioLegend | 107647 | |
| 流式抗CD11c-AF700抗体 | BioLegend | 117319 | |
| 流式抗CD103-BV711抗体 | BioLegend | 121435 | |
| 流式抗CD207-PE-Cy7抗体 | BioLegend | 144209 | |
| 流式抗CD11b-BV421抗体 | BioLegend | 101235 | |
| 流式抗CD86-APC-Cy7抗体 | BioLegend | 105029 | |
| 流式抗CD64-PE抗体 | BioLegend | 139304 | |
| 流式抗MERTK-BUV395抗体 | Thermo Fisher Scientific | 363–5751-82 | |
| 流式抗Ly-6G抗体 | BioLegend | 127616 | |
| 流式抗Ly-6C-BV605抗体 | BioLegend | 128036 | |
| 流式抗Ly-6C-PE-Cy7抗体 | BioLegend | 128017 | |
| 流式抗F4/80-BV711抗体 | BioLegend | 123147 | |
| 流式抗精氨酸酶-1-APC抗体 | Thermo Fisher Scientific | 17–3697-80 | |
| 流式抗TCRβ-BV605抗体 | BioLegend | 109241 | |
| 流式抗CD19-APC抗体 | BioLegend | 115512 | |
| 流式抗CD44-FITC抗体 | BioLegend | 103006 | |
| 流式抗CD62L-AF700抗体 | BioLegend | 104426 | |
| 流式抗CD4-PE-Cy7抗体 | BioLegend | 100528 | |
| 流式抗CD8α-PerCP/Cy5.5抗体 | BioLegend | 100734 |
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 |
|---|---|
| 急性应激模型(RTX注射) | RTX剂量10 μg/mL、100 μL皮内注射、注射部位右胁、每日1次连续1–3天、起始时间P28–P32中发生长期、溶媒为1% DMSO无菌盐水 阅读提示:STAR Methods中Nociception-induced stress小节 |
| 束缚应激模型 | 每日束缚4小时、连续5天、起始P26–P28中发生长期、束缚器型号Thermo Fisher Scientific 12972590 阅读提示:STAR Methods中Restraint stress小节 |
| 化学性交感神经切除 | 6-OHDA 250 mg/kg腹腔注射、P21–P22每日1次及P28一次、溶媒0.1%抗坏血酸生理盐水 阅读提示:STAR Methods中Drug treatments小节 |
| 钙抑制与去甲肾上腺素处理 | BAPTA或BAPTA-AM 50 μM皮内注射、RTX前15分钟给药;去甲肾上腺素1 mg/mL、50 μL皮内注射 阅读提示:STAR Methods中Drug treatments小节及Figure 3图注 |
| CD8+ T细胞过继转移 | 供体RTX后7–9天取引流淋巴结、分离CD8+ T细胞500,000个尾静脉注射、受体6–7周龄Rag1−/−小鼠、过继转移后蜡脱诱导新发生长期、LPS 0.5 mg/kg皮内注射 阅读提示:STAR Methods中T cell transplantation及Secondary hair loss after stress小节 |
| 巨噬细胞清除 | DT 20 ng/g体重每日腹腔注射共6天(RTX前2天开始),之后10 ng/g体重每日注射至实验结束 阅读提示:STAR Methods中Immune cell ablation小节 |
| 单细胞RNA测序 | RTX后12小时取材、FACS按免疫细胞:成纤维细胞:毛囊细胞:一般细胞:HFSCs为2:1:3:1:2比例富集、每样本目标10,000细胞 阅读提示:STAR Methods中Single-cell sample preparation and sequencing及Flow cytometry小节 |
| 二次炎症刺激 | UV 200 mJ/cm²连续3天或LPS皮内注射、于毛囊恢复并再进入发生长期后施加、UV或LPS后7天取材 阅读提示:STAR Methods中Secondary hair loss after stress小节及Figure 7图注 |