一、研究总体设计与技术路线 1. 研究假设 JAK2V617F突变通过激活中性粒细胞内的mTOR信号...

創建於:2025年12月25日

使用 GPT-5.2 Pro 回答 Chat01

問題

一、研究总体设计与技术路线

  1. 研究假设
    JAK2V617F突变通过激活中性粒细胞内的mTOR信号通路,促进HIF1α的稳定性和转录活性,诱导脂质氧化代谢重编程,进而增强中性粒细胞的黏附、浸润和效应功能,最终加剧动脉粥样硬化斑块的炎症反应和坏死核心形成。针对mTOR–HIF1α轴的药物或遗传学干预可缓解斑块负担,并逆转代谢异常。

研究内容:
1、Jak2V617FLdlr-/- 动脉粥样硬化小鼠中性粒细胞激活,斑块中性粒细胞浸润(表型)
2、动脉粥样硬化小鼠mTOR-HIF1α信号轴高表达,并驱动中性粒细胞代谢重编程 (分子机制)
3、靶向mTOR-HIF1α信号轴抑制动脉粥样硬化斑块形成,降低炎症负荷(药物临床转化)

科研方法

  1. 动物来源与饲养
    野生型(WT)小鼠:C57BL/6J;动脉粥样硬化易感小鼠:Ldlr^-/-(B6.129S7Ldlr^tm1Her/J);选用6–8周龄雌性小鼠,以减少性别偏倚。
    Jak2^V617F Mx1Cre 小鼠:建议采用标准命名 Mx1Cre; Jak2^V617F(或 Jak2^VF 简写),
    SPF 环境:12 h 光/暗循环,自由摄食饮水;温度 22±2°C、湿度 50±10%
    伦理:所有动物实验经经机构动物护理与使用委员会审批;所有取材与分析采用随机化与盲法。
  2. 基因分型与质量控制
    断奶(离乳)后 2–3 周进行 PCR 分型确认 Mx1Cre 与 Jak2^V617F 等位基因;
    实验开始前对供体/受体体重与健康状态筛查;严重感染、体重显著异常者排除。
    三、Jak2V617F 造血嵌合模型构建(骨髓移植)
  3. Mx1Cre 诱导(供体小鼠)
    诱导剂:poly(I:C)(pI:pC)。
    给药方案建议写为:腹腔注射 pI:pC 10 mg/kg,每隔 48 h 1 次,共 3 次(或按实验室既往方案写明“每次 250 μg/只,隔日×3”,两者择一并保持全篇一致)。
    诱导后等待4 周,使造血系统稳定表达 Jak2^V617F。
  4. 受体小鼠致死照射与支持治疗
    受体:WT 或 Ldlr^-/- 小鼠。致死照射:总剂量 10.5 Gy,推荐分次照射(例如 2 次完成,间隔 3–4 h)以降低胃肠毒性;记录照射设备类型(X 射线或 γ 射线)和剂量率。照射后支持:移植后 2 周饮水加入恩诺沙星抗生素并进行体温/体重监测;体重下降 >20% 或严重衰竭者按伦理终止并记录为脱落。
  5. 骨髓细胞制备与移植
    取材:供体股骨/胫骨冲洗骨髓,70 μm 滤网过滤,红细胞裂解,PBS/含2%FBS缓冲液重悬。
    移植细胞量:常用 5×10^6 个骨髓单核细胞/只,尾静脉注射。
    嵌合模型设置
    全量嵌合:WT→Ldlr^-/-;Jak2^V617F→Ldlr^-/-。
    克隆性造血(CHIP)模拟:20% Jak2^V617F(Mx1Cre诱导后供体) + 80% 标记骨髓(GFP 或 CD45.1/2)混合移植至 Ldlr^-/-。混合比例按细胞数精确配比,总细胞数保持一致(例如总 5×10^6/只)。
    造血重建确认:移植后 4–6 周采集外周血,采用流式检测 GFP 或 CD45.1/CD45.2 比例评估嵌合效率;同时记录白细胞、血小板等血常规作为 Jak2V617F 表型参考。
    四、动脉粥样硬化诱导与药物干预
  6. 饮食诱导
    Ldlr^-/- 受体:移植后造血重建稳定(通常 4 周)开始给予西方饮食模式,持续 7周。
    WT 受体对照:普通饲料。
  7. 干预药物分组(建议写法)
    为验证“mTOR→HIF1α→代谢重编程→粥样硬化”的因果链,建议至少设置:

WT→Ldlr-/- + WTD(基础对照)
Jak2V617F→Ldlr-/- + WTD(突变组)
Jak2V617F→Ldlr^-/- + WTD + 雷帕霉素(mTOR抑制干预)
Jak2V617F→Ldlr^-/- + WTD + HIF通路调控

3.给药方式与时间窗
给药起点:
WTD 4–6 周后开始(验证对既有斑块进展/坏死核心的影响)。
给药方式:优先采用饲料混合或灌胃确保长期稳定暴露;雷帕霉素可腹腔注射或饲料给药。
剂量:写成“依据既往文献与预实验确定有效且耐受剂量范围”,同时在方案里给出计划剂量区间与毒性监测指标(体重、肝肾功能、血细胞计数)。

五、样本采集与代谢/血脂表型测定

  1. 取材流程
    终点前禁食 4–6 h。
    麻醉后心脏穿刺采血(EDTA 抗凝用于流式,肝素或血清用于生化/组学)。
    体循环灌流:先 PBS 灌流去血细胞,再按需要用 4% 多聚甲醛灌注固定(用于组织学)或不固定(用于脂质组/代谢组)。
  2. 血脂与代谢指标
    总胆固醇(TC)、HDLC、甘油三酯(TG)采用商业化试剂盒检测;必要时用 FPLC/超速离心评估脂蛋白分布。
    炎症因子(IL1β、TNFα、IL6、CXCL1/2 等)用 ELISA/多因子检测平台。
    小鼠血常规测定:白细胞分类、中性粒细胞计数、血小板计数(Jak2V617F相关表型的重要协变量)。
    六、动脉粥样硬化斑块定量分析
    主动脉根部切片为主,辅以全主动脉铺片。
  3. 主动脉根部组织学
    取心脏连同主动脉根部,固定后石蜡包埋(H&E、Masson/天狼猩红等)。
    连续切片:厚度 5 μm;以主动脉瓣出现为起点,每间隔 50–80 μm 取 1 张,每鼠分析 6–10 张代表性切片。
    染色与定量:
    H&E:总斑块面积、坏死核心面积(定义为无核/无细胞结构区域)。
    Masson 三色或天狼猩红:胶原含量与纤维帽结构。
    2.全主动脉铺片
    从主动脉弓至髂动脉分叉取全段,纵向剪开铺展,Oil Red O 染色;
    定量斑块面积占比。

七、免疫荧光与免疫组织化学

  1. 石蜡切片免疫荧光(IF)
    脱蜡复水后进行抗原修复(柠檬酸缓冲液 pH6.0 或 EDTA pH9.0,按抗体说明优化)。
    封闭:5% BSA/同种血清,室温 1 h。
    一抗(4°C 过夜):
    巨噬细胞:Mac3(CD107b)
    中性粒细胞:Ly6G、MPO
    关键通路:pS6(mTOR 活化读出)、HIF1α(建议同时做核定位)
    凋亡/坏死:TUNEL
    铁沉积:普鲁士蓝染色(Prussian blue)
    凋亡细胞清除轴:MerTK(注意你提供文本“biotinlabeled MerTK”更规范应表述为“生物素化抗MerTK抗体/探针”,并写明检测体系如链霉亲和素荧光二抗)。删掉
    二抗孵育 30–60 min,DAPI 复染,荧光显微镜/共聚焦采集;同批次加入同型对照或 FMO/缺一抗对照验证特异性。
  2. 免疫组化
    DAB 显色:Mac3、Ly6G、Ter119(用于检测斑块内红细胞相关信号/出血),并以苏木素复染。
    量化:阳性面积占比或阳性细胞数/单位斑块面积。
    八、主动脉弓单细胞消化与细胞分选
  3. 主动脉弓消化
    终止 WTD 后取主动脉弓(尽量剥离周围脂肪组织),剪碎后加入酶消化体系:
    Liberase(如 2–2.5 mg/mL)
    透明质酸酶(如 100–120 U/mL)
    DNase I(如 100–160 U/mL)
    37°C 振荡消化约 45 min,期间轻柔吹打促进释放细胞;消化后 70 μm 过滤,PBS/2%FBS 洗涤。
  4. 流式分选
    活细胞染色:DAPI^- 或活性染料阴性;
    免疫分群:CD45^+(免疫细胞),进一步分选 Ly6G^+CD11b^+ 中性粒细胞;
    分选后直接加入 TRIzol 或 RNA 裂解液,低温保存。

九、流式细胞术

  1. 多参数流式细胞术分析中性粒细胞-血小板聚集、单核细胞(CD11b^+Ly6C^hi/lo)与血小板聚集物(CD41/CD42b 标记)作为炎症/血栓相关表型。
  2. 通路活化与代谢表型
    mTOR 活化:胞内染色检测 pS6(Ser235/236)或 p4EBP1;采用甲醇或专用固定透膜试剂,严格按抗体推荐流程。HIF1α:胞内/核内染色或结合 WB/qPCR(Hif1a 及其靶基因)联合验证。脂滴:BODIPY 493/503 染色定量脂滴负荷;
    脂肪酸摄取:BODIPYC16 或荧光标记脂肪酸;胆固醇摄取/积累:NBDcholesterol 或 filipin(成像为主)。受体/功能相关:FPR1 可用荧光标记 fMLP 类配体结合检测;同时评估 CD11b 表达、脱颗粒标志(如 CD63/CD66b 类似指标在鼠需匹配抗体)。
  3. 控制与重复
    每次实验包含同型对照、FMO 控制、补偿珠;FlowJo/同等软件统一门控模板,确保跨批次可比性。

十、中性粒细胞功能实验(与斑块形成直接相关)

  1. 中性粒细胞分离
    外周血/骨髓来源中性粒细胞可采用密度梯度(Percoll)或免疫磁珠阴性选择;
    纯度与活性:流式确认 Ly6G^+CD11b^+比例(>90%),台盼蓝或活性染料检测存活率(>95%)。
  2. ROS、NETs 与趋化(写详细一些)
    ROS:DHR123 或 luminol 化学发光;
    NETs:Sytox Green 动态检测 + CitH3/MPODNA 免疫染色验证;
    趋化:Transwell(CXCL1/CXCL2)计数迁移细胞;
    干预验证:在体外加入雷帕霉素或 HIF 调控药物,观察功能与代谢表型是否同步改变。

十一、活体显微镜(Intravital microscopy):中性粒细胞内皮相互作用
麻醉后仰卧固定,维持体温 37°C;
颈静脉置管用于注射荧光抗体;
注射抗体:Ly6G、Ly6C、CD11b 等(写明克隆号与剂量范围,按平台经验优化);
采用倒置/正置荧光显微镜与高灵敏相机采集 30 s 视频;
指标定义(与你提供文本一致、写法更规范):
滚动通量(rolling flux):单位时间内穿过垂直于血管轴线的细胞数;
黏附细胞(adherent cells):连续 30 s 不移动的细胞数;
离线分析:由盲法编码视频进行计数。

十二、体外流动黏附实验(Flow adhesion assay)
采用 Ibidi μSlide(如 IV 0.1 或 VI 0.1)建立剪切流系统;
包被:ICAM1、VCAM1、Pselectin(建议分别或联合包被,浓度 10–12 μg/mL,4°C 过夜),BSA 封闭;
中性粒细胞预染:Ly6G(或荧光示踪染料);加入 Ca^2+/Mg^2+ 维持黏附分子功能;
设定流速与剪切力:写明泵速(如 5 μL/min)并建议同时报告换算剪切应力(dyn/cm²),增强可重复性;
流动 3 min,PFA 固定,PBS 冲洗;
图像采集:随机视野(至少 5–10 个/通道),ImageJ 计数黏附细胞数;
与通路联动:加入雷帕霉素/恩那度司他或 HIF1α 抑制策略,检测黏附是否可逆转。

十三、转录组测序(Bulk RNAseq):中性粒细胞代谢重编程

  1. 样本选择与RNA提取
    推荐样本:外周血或主动脉来源 Ly6G^+CD11b^+ 中性粒细胞(最贴合课题);你提供文本为 CD11b^+ 脾细胞,也可作为补充髓系总体信号。
    分选后 TRIzol 裂解,RNeasy 柱纯化;RNA 质量 RIN>7。
  2. 建库与测序
    Illumina 平台(如 NextSeq/NovaSeq),双端测序;写明读长与测序深度(标书可写“每样本≥20M reads”,最终以预算与数据质量为准)。
  3. 生信分析
    差异基因:DESeq2;FDR<0.05 且 |log2FC|≥1(比“至少两倍差异”更标准化);
    富集分析:GO/KEGG/Reactome;可使用 PANTHER 作为补充;
    重点通路:mTOR 信号、HIF1α 靶基因集、脂肪酸代谢/胆固醇代谢、糖酵解氧化磷酸化平衡;

十五、代谢组学与脂质组学(外周血与斑块/中性粒细胞)

  1. 样本类型
    血浆:评估系统性脂质谱改变;
    分选中性粒细胞:评估细胞内脂质代谢重编程;
    主动脉根部/斑块:评估局部脂质堆积与代谢微环境。
  2. 脂质组学(LCMS/MS)
    提取:采用 MTBE 或甲醇/氯仿体系,加入内标(覆盖 TG、CE、PC、PE、SM、Cer 等类群);
    上机:高分辨质谱(如 Orbitrap/QTOF);
    数据处理:LipidSearch/Compound Discoverer/MZmine;以内标与样本量(细胞数/蛋白量)归一化;
    统计:多重比较校正(FDR),PLSDA/火山图/通路富集。
  3. 代谢组学(糖酵解TCA脂氧化关键代谢物)
    提取:甲醇/乙腈/水快速淬灭;
    指标:乳酸、丙酮酸、柠檬酸循环中间体、酰基肉碱谱、游离脂肪酸等;
    可选验证:稳定同位素示踪(^13C葡萄糖或 ^13C棕榈酸)用于证明“通量改变”而非仅丰度改变(标书写“择优开展”即可)。

十六、蛋白与基因表达验证:Western blot 与 qPCR

  1. Western blot
    样本:分选 Ly6G^+ 中性粒细胞;或主动脉组织(必要时多只合并以满足蛋白量)。
    裂解:RIPA + 蛋白酶/磷酸酶抑制剂;BCA 定量;
    电泳转膜:8–12% SDSPAGE;PVDF;
    关键蛋白(、:
    mTOR通路:pmTOR、pS6、p4EBP1;
    HIF轴:HIF1α;
    代谢相关:GLUT1/HK2/LDHA(HIF靶基因与糖代谢),以及脂质代谢相关蛋白(CD36、PLIN2、ACLY/ACC/FASN、CPT1A等可根据预实验与组学结果择优)。
    内参:βactin/αtubulin/GAPDH;
    定量:Image Lab 等软件;同批次曝光,避免饱和。
    你提供文本中“trichloromethane”建议在中文写作中统一写为氯仿(chloroform),方法可保留“甲醇氯仿沉淀浓缩上清蛋白”用于分泌蛋白/上清分析。

  2. qPCR
    样本:分选中性粒细胞或主动脉 CD45^+ 免疫细胞;
    反转录:1 μg RNA;
    qPCR:SYBR 体系;程序 95°C 30 s,40 cycles(95°C 15 s,60°C 30 s);
    内参:βactin 或 Gapdh(全篇保持一致);
    分析:2^-ΔΔCt;
    目标基因建议围绕“通路+代谢”设计:Hif1a、Slc2a1、Hk2、Ldha、Vegfa(HIF靶),以及脂质代谢/转运相关基因(Cd36、Plin2、Srebf1、Fasn、Acaca、Cpt1a、Abca1 等,最终可根据组学结果收敛成核心panel)。

十七、炎症因子检测(ELISA/多因子)
细胞培养上清或血浆中 IL1β、TNFα 等用 ELISA 套件检测;
若聚焦中性粒细胞炎症轴,可同步测定 CXCL1/2、GCSF 等与粒细胞动员相关因子;
采样与冻存:避免反复冻融;同批次检测减少批间差。

十八、统计学分析
各研究中所需小鼠数量基于我们既往研究数据,通过功效分析进行估算。数据分布的正态性假设通过 Kolmogorov-Smirnov 检验进行评估。若数据符合正态分布且仅涉及两组比较,则采用非配对 t 检验进行分析;否则,使用 Mann-Whitney U 检验。对于超过两组的比较,采用单因素或双因素方差分析(ANOVA),并进一步使用 Bonferroni 事后检验进行特定两组间的比较。若两参数符合正态分布,采用Pearson相关性分析其线性相关性;否则,使用Spearman相关性分析。铁染色或 Ter119 病灶染色的比较采用卡方检验。所有统计分析均为双侧检验,pp 值小于 0.05 视为差异具有统计学意义。
帮我修改这个研究方法部分,整理成一段一段的文字,不要分条,删掉提示性词语,修改不学术的表达,修正逻辑,把需要用到的试剂盒等资料补充进去

思考

Revising and refining

I'm refining the text, eliminating bullet points, ensuring academic language, arranging sections, and correcting logic. The aim is to create a cohesive, academic-style narrative, aligning with grant/proposal requirements.

Updating research methods

Including HIF-1α inhibitors, flow cytometry antibodies, and specific reagents. For in vivo imaging, opting for the cremaster muscle microcirculation model reveals neutrophil-endothelium interactions.

Refining the section

I’m methodically enhancing the 'Research Method' section, ensuring it’s cohesive and aligned with the instructions. The approach will be clear, logical, and academic, focusing on in vivo experiments.

Ensuring efficient transplantation

I'm mapping out precise animal models and transplantation methods, including genotyping, bone marrow harvesting, and WTD. The focus is on clarity, logical sequencing, and consistency.

Finalizing methodologies

I'm concluding the 'Research Method' section, ensuring precision, logical flow, and coherence. This includes animal models, genotyping, bone marrow transplantation, and biochemical analyses, adhering to academic standards.

Finalizing reagents and assays

I’m detailing the essential reagents for histology, flow cytometry, and functional assays, ensuring their relevance to the experimental objectives and maintaining clarity in the description.

Crafting the detailed method

I’m assembling a comprehensive research methods section, ensuring each paragraph is logically sequenced and adheres to academic standards, with clear explanations of reagents and techniques used.

Reasoned for 8m 43s

回答

研究方法(整理与修订稿)

动物与饲养条件
实验动物包括野生型 C57BL/6J 小鼠与动脉粥样硬化易感 Ldlr^-/- 小鼠(B6.129S7-Ldlr^tm1Her/J 背景),并使用 Mx1-Cre;Jak2^V617F 小鼠作为供体来源。全程选用 6–8 周龄雌性小鼠以降低性别相关偏倚。动物饲养于 SPF 条件下,12 h 光/暗循环,自由摄食饮水,温度维持 22±2°C、湿度 50±10%。所有动物实验均经机构动物护理与使用委员会审批;分组、取材、图像采集与定量分析实施随机化与盲法编码,确保结果的客观性与可重复性。

基因分型与实验前质量控制
断奶后 2–3 周采集尾尖组织提取基因组 DNA,采用商业化 DNA 提取试剂盒(如 Tiangen/天根或 Qiagen)完成样本制备;使用 Taq DNA Polymerase PCR 体系扩增 Mx1-Cre 与 Jak2^V617F 等位基因片段,PCR 产物经琼脂糖凝胶电泳判读完成基因分型。实验开始前对所有小鼠进行体重、一般状况与感染筛查,剔除存在严重感染、体重显著异常或其他不适合实验的个体;在骨髓移植后持续记录体重变化与生存状态,并将伦理终止标准(体重下降超过 20% 或出现明显衰竭)纳入脱落判定与记录。

Jak2^V617F 造血嵌合模型的构建(骨髓移植)
供体 Mx1-Cre;Jak2^V617F 小鼠通过 poly(I:C)(pI:pC)诱导启动 Cre 重组,采用腹腔注射 10 mg/kg、每 48 h 1 次、共 3 次的方案诱导;诱导后等待 4 周以使造血系统稳定表达 Jak2^V617F。受体选择 WT 或 Ldlr^-/- 小鼠,实施致死照射总剂量 10.5 Gy,并采用分次照射(两次完成、间隔 3–4 h)以降低胃肠毒性;同步记录照射来源(X 射线或 γ 射线)、剂量率与照射参数。照射后给予支持治疗,移植后 2 周饮水中加入恩诺沙星(enrofloxacin)进行抗感染管理,并连续监测体重与体温。

骨髓细胞制备时取供体股骨与胫骨冲洗骨髓,70 μm 细胞滤网过滤后采用红细胞裂解缓冲液(如 ACK lysis buffer,Thermo/Gibco 或同等产品)去除红细胞,PBS 或含 2% FBS 的缓冲液重悬并计数。每只受体尾静脉注射 5×10^6 个骨髓单核细胞建立全量嵌合模型(WT→Ldlr^-/-;Jak2^V617F→Ldlr^-/-)。为模拟克隆性造血(CHIP),将 20% Jak2^V617F 供体骨髓与 80% 标记骨髓(GFP 或 CD45.1/CD45.2 体系)按细胞数精确混合后移植,总细胞数保持一致。移植后 4–6 周采集外周血,采用流式细胞术检测 GFP 或 CD45.1/CD45.2 比例评估嵌合效率,并同步完成血常规检测(白细胞分类、中性粒细胞计数、血小板计数)作为 Jak2^V617F 相关血液学表型与后续分析的协变量。

动脉粥样硬化诱导与药物干预策略
在造血重建稳定后启动饮食诱导。Ldlr^-/- 受体小鼠给予西方饮食(WTD;常用配方约 21% 脂肪、0.15–0.2% 胆固醇,可选 Research Diets D12079B 或同等规格)持续 7 周以诱导粥样硬化形成;WT 受体维持普通饲料作为基础对照。实验分组包括 WT→Ldlr^-/- + WTD、Jak2^V617F→Ldlr^-/- + WTD、Jak2^V617F→Ldlr^-/- + WTD + 雷帕霉素、Jak2^V617F→Ldlr^-/- + WTD + HIF 通路干预。药物干预在 WTD 诱导 4–6 周后启动,用于评估对既有斑块进展及坏死核心扩大的影响。雷帕霉素(rapamycin/sirolimus;如 LC Laboratories 或同等来源)采用腹腔注射或饲料给药,确保稳定暴露;HIF 通路干预依据研究目的选择抑制或激活策略,可采用 HIF-1α 抑制剂(如 PX-478)或 PHD 抑制剂(如 roxadustat/FG-4592 或 enarodustat)等路径进行调控。给药过程中以体重、一般状态、血常规与肝肾功能(ALT、AST、BUN、Cr)作为毒性与耐受性监测指标,并与斑块与免疫代谢表型联动分析。

终点取材、血脂与系统性炎症指标测定
终点取材前禁食 4–6 h,麻醉后心脏穿刺采血。EDTA 抗凝血用于流式细胞术与细胞分选,血清或肝素抗凝血用于生化检测与组学分析。随后进行体循环灌流,先以 PBS 灌流充分去除血液细胞,组织学样本进一步以 4% 多聚甲醛灌注固定;用于代谢组/脂质组或蛋白/核酸提取的组织不固定、迅速冷冻保存。血脂检测采用酶法比色试剂盒测定总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)与 HDL-C(如 Wako、Cayman 或南京建成等同类商业试剂盒),必要时使用 FPLC 或超速离心评估脂蛋白分布。血浆/血清炎症因子(IL‑1β、TNF‑α、IL‑6、CXCL1/2 等)采用 ELISA 试剂盒(如 R&D Systems、eBioscience/Thermo 或同等产品)或多因子检测平台(Luminex/LEGENDplex 等)完成定量,所有样本避免反复冻融并尽量在同批次完成检测以降低批间差。

动脉粥样硬化斑块定量与组织学分析
斑块评估以主动脉根部连续切片为主,并辅以全主动脉铺片分析。取心脏连同主动脉根部组织固定后石蜡包埋,连续切片厚度 5 μm,以主动脉瓣出现作为起点,每间隔 50–80 μm 取 1 张,单只小鼠纳入 6–10 张代表性切片进行统一定量。H&E 染色用于测量总斑块面积与坏死核心面积,坏死核心定义为无核、无细胞结构的区域;胶原与纤维帽结构采用 Masson 三色染色或天狼猩红(Picrosirius Red)染色并结合偏振光或显微成像评估(可选 Sigma、Abcam 或同等染色试剂盒)。全主动脉铺片自主动脉弓至髂动脉分叉取全段纵向剪开铺展,Oil Red O 染色(Sigma 或同等产品)测定脂质沉积面积并计算斑块面积占比。所有图像采集采用统一显微镜参数,定量分析使用 ImageJ/Fiji 或等效软件,操作者在盲法编码下完成。

免疫荧光与免疫组织化学检测斑块炎症与通路活化
石蜡切片脱蜡复水后进行抗原修复,采用柠檬酸缓冲液(pH 6.0)或 EDTA 缓冲液(pH 9.0)热修复,并按抗体说明书优化条件。切片以 5% BSA 或同种血清封闭 1 h,4°C 孵育一抗过夜。巨噬细胞标志物采用 Mac-3(CD107b),中性粒细胞采用 Ly6G 与/或 MPO;mTOR 活化使用 p-S6(Ser235/236)作为读出,HIF‑1α 采用核定位与总表达联合判读;坏死与凋亡相关改变采用 TUNEL 检测试剂盒(如 Roche In Situ Cell Death Detection Kit 或同类产品)评估;铁沉积采用普鲁士蓝染色试剂盒(Prussian Blue stain kit;Sigma 或同等产品)。凋亡细胞清除相关轴采用 MerTK 抗体进行免疫荧光或免疫组化检测,若使用生物素化抗体体系,则以链霉亲和素荧光二抗或链霉亲和素‑HRP 体系完成信号放大。二抗选用 Alexa Fluor 系列荧光二抗(Thermo)或同等产品,DAPI 复染后在荧光显微镜或共聚焦显微镜采集;每批实验设置缺一抗对照、同型对照与/或 FMO 控制以验证特异性。免疫组化采用 HRP‑DAB 显色试剂盒(如 Vector Laboratories 或同等产品)检测 Mac‑3、Ly6G 与 Ter119,并以苏木素复染;结果以阳性面积占比或阳性细胞数/单位斑块面积进行量化。

主动脉弓单细胞消化与中性粒细胞分选
终点取材后分离主动脉弓并尽量剥离周围脂肪组织,剪碎后采用酶消化体系在 37°C 振荡消化约 45 min。消化体系由 Liberase(Roche)、透明质酸酶(Sigma 或同等)与 DNase I(Sigma 或同等)组成,并通过间歇轻柔吹打促进细胞释放。消化产物经 70 μm 滤网过滤并以 PBS/2%FBS 洗涤,采用活性染料(DAPI 或 Fixable viability dye,如 BioLegend Zombie 系列)排除死细胞。流式分选时首先选取 CD45^+ 免疫细胞群,再分选 Ly6G^+CD11b^+ 中性粒细胞;分选后细胞直接加入 TRIzol(Invitrogen/Thermo)或 RNA 裂解液并低温保存,用于转录组或 qPCR 检测。

流式细胞术表型、通路活化与代谢指标检测
多参数流式用于评估外周血与组织中中性粒细胞‑血小板聚集以及单核细胞亚群与血小板聚集表型。血小板标记采用 CD41/CD42b,髓系细胞与单核细胞采用 CD11b、Ly6C 等标志物分群。mTOR 活化通过胞内磷酸化蛋白染色检测 p‑S6 或 p‑4EBP1,固定透膜采用甲醇方案或磷酸化蛋白专用试剂盒(BD Phosflow 或同类产品);HIF‑1α 采用胞内/核内染色,核内染色可使用转录因子染色缓冲体系(eBioscience Foxp3/Transcription Factor Staining Buffer Set 或同等)。代谢与脂质相关表型包括 BODIPY 493/503 染色评估脂滴负荷(Thermo),BODIPY FL C16 评估脂肪酸摄取(Thermo),filipin 染色或 NBD‑cholesterol 评估胆固醇积累(filipin 常用于成像验证;Sigma)。功能相关表型同步检测 CD11b、脱颗粒相关分子(如 CD63/CD107a 在鼠源体系中适配抗体)等。每次流式实验设置同型对照、FMO 控制与补偿珠(BD CompBeads 或同等),并使用统一门控模板在 FlowJo 或等效软件中进行跨批次一致性分析。

中性粒细胞分离与体外功能实验
外周血或骨髓来源中性粒细胞采用 Percoll 密度梯度分离或磁珠阴性选择试剂盒(Miltenyi Biotec 或同类产品)获得高纯度细胞,分离后以流式确认 Ly6G^+CD11b^+ 纯度高于 90%,并以台盼蓝或活性染料确认存活率高于 95%。ROS 生成采用 DHR123 探针流式法(Thermo)或 luminol 化学发光法(Sigma)定量;NETs 释放采用 SYTOX Green 动态检测(Thermo)并以 CitH3 与 MPO‑DNA 免疫荧光共定位进行验证;趋化能力采用 Transwell 小室(Corning)检测,在 CXCL1/CXCL2 梯度刺激下计数迁移细胞。为验证通路‑功能耦联,在体外加入雷帕霉素或 HIF 通路调控药物进行短期处理,并同步评估代谢表型与黏附/趋化/NETs 指标的一致性变化。

活体显微镜观察中性粒细胞‑内皮相互作用
麻醉后将小鼠仰卧固定并维持体温 37°C,建立颈静脉置管用于静脉注射荧光标记抗体。注射 Ly6G、Ly6C、CD11b 等荧光抗体后,在可视化的微循环血管区域采集实时视频(例如 30 s/段),并在盲法条件下进行离线计数分析。滚动通量定义为单位时间内通过垂直于血管轴线截面的滚动细胞数;黏附细胞定义为连续 30 s 以内位置不发生明显变化的细胞数。视频采集与分析过程中统一曝光、增益与帧率等参数,保证组间可比性。

体外流动黏附实验(剪切流系统)
采用 Ibidi μ‑Slide(IV 0.1 或 VI 0.1)建立剪切流模型,通道表面以重组 ICAM‑1、VCAM‑1 与 P‑selectin 蛋白包被(R&D Systems 或同等来源),4°C 过夜后以 BSA 封闭。中性粒细胞以荧光染料或 Ly6G 抗体预标记,并在含 Ca^2+/Mg^2+ 缓冲体系中灌流以维持黏附分子活性。通过注射泵设定流速并换算剪切应力(dyn/cm²)进行报告,灌流 3 min 后以 4% PFA 固定并冲洗。随机选取多个视野采集图像,使用 ImageJ 计数单位面积黏附细胞数量。通路联动实验在灌流前对细胞加入雷帕霉素或 HIF 通路调控药物处理,以评估黏附表型的可逆性与因果关联。

中性粒细胞转录组测序与生物信息学分析
转录组样本优先选择外周血或主动脉来源分选的 Ly6G^+CD11b^+ 中性粒细胞,分选后立即 TRIzol 裂解并以柱纯化 RNA(Qiagen RNeasy Micro/Mini Kit 或同等产品),Bioanalyzer 或 TapeStation 评估 RNA 质量(RIN>7)。建库采用商业化 mRNA 或总 RNA 建库试剂盒(如 NEBNext Ultra II RNA Library Prep Kit 或同等),Illumina 平台双端测序,单样本测序深度不少于 20M reads。原始数据经 FastQC 质控后比对至参考基因组(如 STAR/HISAT2),featureCounts 计数获得表达矩阵,差异表达分析采用 DESeq2,显著性阈值设定为 FDR<0.05 且 |log2FC|≥1。通路富集采用 GO/KEGG/Reactome 与 GSEA,重点解析 mTOR 信号、HIF‑1α 靶基因集、脂肪酸代谢/胆固醇代谢及糖酵解‑氧化磷酸化平衡等与中性粒细胞免疫代谢相关的关键路径。

代谢组学与脂质组学检测
脂质组学样本包括血浆、分选中性粒细胞以及主动脉根部/斑块组织。脂质提取采用 MTBE 法或甲醇/氯仿体系,并加入覆盖 TG、CE、PC、PE、SM、Cer 等类群的内标混标;使用高分辨 LC‑MS/MS(如 Orbitrap 或 Q‑TOF 平台)进行检测。数据处理可采用 LipidSearch、Compound Discoverer 或 MZmine 等软件,按照内标与样本量(细胞数或蛋白量)进行归一化,并进行多重比较校正(FDR),通过火山图、PCA/PLS‑DA 与通路富集分析展示差异特征。代谢组学针对糖酵解与 TCA 循环关键代谢物以及脂肪酸氧化相关代谢物(如乳酸、丙酮酸、TCA 中间体、酰基肉碱谱、游离脂肪酸)进行定量,样本以甲醇/乙腈/水体系快速淬灭提取;必要时使用稳定同位素示踪(^13C‑葡萄糖或 ^13C‑棕榈酸)评估代谢通量变化,以区分“丰度差异”与“通量重编程”。

蛋白与基因表达验证(Western blot 与 qPCR)
Western blot 样本来源为分选 Ly6G^+ 中性粒细胞或主动脉组织(蛋白量不足时按组内合并)。细胞或组织采用 RIPA 裂解液加入蛋白酶/磷酸酶抑制剂裂解,BCA 蛋白定量试剂盒(Thermo Pierce 或同等)测定浓度后上样,SDS‑PAGE 电泳并转膜至 PVDF 膜。检测指标包括 mTOR 通路相关蛋白(p‑mTOR、p‑S6、p‑4EBP1)、HIF 轴蛋白(HIF‑1α)以及代谢相关蛋白(GLUT1、HK2、LDHA;脂质代谢相关 CD36、PLIN2、ACLY、ACC、FASN、CPT1A 等),内参选择 β‑actin、α‑tubulin 或 GAPDH 并在全篇保持一致。显色使用 ECL 化学发光试剂(Thermo 或同等),同批次曝光避免饱和,Image Lab 或 ImageJ 进行灰度定量。

qPCR 样本为分选中性粒细胞或主动脉 CD45^+ 免疫细胞,采用反转录试剂盒(如 Takara PrimeScript RT 或同等)合成 cDNA,SYBR Green qPCR 体系(Takara、Thermo 或同等)在标准程序下扩增,内参统一选用 β‑actin 或 Gapdh,并以 2^-ΔΔCt 进行相对定量。目标基因围绕通路与代谢模块设置,包括 Hif1a、Slc2a1、Hk2、Ldha、Vegfa 以及 Cd36、Plin2、Srebf1、Fasn、Acaca、Cpt1a、Abca1 等,并结合组学结果收敛形成核心验证面板。

炎症因子检测
细胞培养上清或血浆中 IL‑1β、TNF‑α、IL‑6、CXCL1/2、G‑CSF 等采用 ELISA 试剂盒或多因子检测平台完成定量;采集后立即分装冻存,检测时统一批次运行以减少批间差异,并记录标准曲线与质控样本结果用于质量控制。

统计学分析
样本量依据既往实验数据进行功效分析估算。数据正态性采用 Kolmogorov–Smirnov 检验评估;两组比较在符合正态分布时采用非配对 t 检验,否则采用 Mann–Whitney U 检验;多组比较采用单因素或双因素方差分析(ANOVA),并进行 Bonferroni 事后校正。相关性分析在正态分布时采用 Pearson 相关,否则采用 Spearman 相关。铁染色或 Ter119 阳性病灶等计数/比例型数据采用卡方检验。所有统计检验均为双侧检验,P<0.05 视为差异具有统计学意义。

如果你希望我进一步把“药物干预部分”写成标书里常用的完整时间轴叙述(移植第几周开始 WTD、给药持续多久、终点在哪一天),我也可以在不分条的前提下把时间线整合成一段更“可执行、可复现”的版本。

分享這個問答