Wnt9b使雄激素作用得以维持小鼠沃尔夫管

Wnt9b enables androgen action to maintain Wolffian ducts in mice

作者信息McKenna J Crossen, Shuai Jia, Joan S Jorgensen, Andrew M Kelleher, Rulang Jiang, Fei Zhao
PMID40668236
发布时间2025-07-03
DOI10.1093/molehr/gaaf035

实验完整度

高

包含基因敲除小鼠模型、组织学、免疫荧光、RNA-seq、qPCR和激素测量,以及功能验证(β-catenin条件敲除)和机制验证(WNT/β-catenin通路)

主要模型

Wnt9b−/−小鼠 β-catenincKO小鼠 中肾-睾丸外植体

重点核对

Wnt9b基因型 胚胎天数(E14.5, E16.5) 雄激素受体(AR)表达模式 WNT/β-catenin靶基因表达 细胞增殖(Ki67)和凋亡(cleaved-PARP1)

摘要

沃尔夫管(WD)是附睾、输精管和精囊的胚胎原基。间充质中的雄激素作用是胎儿WD维持的主要驱动力,对男性生育能力至关重要。然而,在小鼠中缺乏Wnt9b时,雄激素促进WD维持的能力完全丧失。在本研究中,我们追踪了这一有趣的现象,并揭示了Wnt9b促进雄性胚胎WD维持的细胞和分子机制。Wnt9b属于WNT分泌蛋白家族,在WD上皮中表达。我们发现,在性别分化期间,Wnt9b−/−雄性胚胎中WD的退化伴随着上皮细胞增殖减少,但间充质细胞增殖未见减少。Wnt9b缺失并不损害睾丸雄激素合成,但改变了雄激素受体的表达模式。间充质中雄激素受体阳性细胞的百分比显著降低,这可能是上皮增殖减少的原因。Wnt9b的作用可通过β-catenin依赖性和β-catenin非依赖性途径在靶细胞中传导。对E12.5 Wnt9b+/+和Wnt9b−/−中肾的转录组分析显示,在缺乏Wnt9b的情况下,多个WNT/β-catenin靶基因的表达降低。间充质β-catenin的缺失导致尾部WD退化和颅部区域囊性形成。综上所述,我们的研究揭示了重要的WNT9B-AR信号轴,该轴介导沃尔夫管发育中的上皮-间充质相互作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
为什么在缺乏Wnt9b的情况下,雄激素/AR介导的沃尔夫管维持会丧失?
核心机制
WNT9B-AR信号轴:上皮来源的Wnt9b促进间充质AR信号传导,进而刺激上皮增殖,维持WD发育。
主要证据
Wnt9b缺失导致上皮增殖减少,AR+间充质细胞比例降低,WNT/β-catenin靶基因下调;间充质β-catenin缺失导致尾部WD退化。
研究意义
揭示了WNT9B-AR信号轴在沃尔夫管发育中介导上皮-间充质相互作用的关键作用,为理解男性生殖道发育及相关疾病提供了基础。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

观察Wnt9b缺失对WD形态的影响

评估Wnt9b缺失是否导致WD在性别分化期间退化。

通过H&E染色观察E14.5和E16.5 Wnt9b+/+和Wnt9b−/−雄性胚胎中WD的形态,并测量管腔大小。

2

检测细胞增殖和凋亡

确定Wnt9b缺失是否影响WD上皮和间充质的细胞增殖或凋亡。

通过免疫荧光染色检测Ki67(增殖标记)和cleaved-PARP1(凋亡标记)在E14.5 WD中的表达。

3

评估睾丸雄激素合成和AR表达

确定Wnt9b缺失是否影响雄激素合成或AR表达模式。

通过免疫荧光检测HSD3β,qPCR检测Hsd3β1,ELISA检测睾酮水平;免疫组化检测AR表达。

4

转录组分析

了解Wnt9b缺失引起的分子变化。

对E12.5中肾进行RNA-seq,分析差异表达基因和通路富集。

5

验证间充质β-catenin的作用

确定间充质β-catenin是否介导Wnt9b的功能。

使用Osr2-Cre删除间充质β-catenin,分析出生时WD形态和AR表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证样本或模型特征
验证细胞功能变化
验证分子表达变化
验证机制链路
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
10%中性缓冲福尔马林Leica Biosystems3800598
切片机Tanner ScientificTN6000
RNAscope 2.5 HD试剂盒-REDACDBio322350
mm-Wnt9b探针ACDBio405091
阳性对照探针mm-PpibACDBio313911
阴性对照探针DapBACDBio310043
抗原修复液Vector LabsH-3300
ABComplex/HRPVector LabsPk-6100
苏木素SigmaHHS-16
Eco Mount封片剂Thermo Fisher ScientificSP15500
兔抗雄激素受体抗体Abcamab133273
正常兔IgGCell Signaling2729S
小鼠抗β-连环蛋白克隆14/β-连环蛋白BD Biosciences610154
正常小鼠IgGSanta Cruz Biotechnologysc-2025
生物素化驴抗兔IgG H&LAbcamab97062
生物素化驴抗小鼠IgG H+LAbcamab97028
人扁桃体切片Newcomer Supply3485
DAPIThermo Fisher62248
EverBrite封片剂Biotium23003
兔抗HSD3β抗体Cosmo BioKAL-KO607
兔抗cleaved PARP1抗体[E51]Abcamab32064
兔抗Ki67抗体Abcamab15580
小鼠抗Ki67抗体Abcamab279653
驴抗兔IgG高交叉吸附二抗Alexa Fluor 488InvitrogenA21206
驴抗小鼠IgG (H+L)高交叉吸附二抗Alexa Fluor 568InvitrogenA10037
PicoPure RNA提取试剂盒Applied Biosystems12204001
Nanodrop分光光度计ND-1000----
SYBR Green----
Bio-Rad CFX 96实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
诺禾致源----
睾酮小鼠和大鼠IBL ELISA试剂盒IBL--
Platinum II Taq热启动DNA聚合酶Invitrogen14966001

关键环节

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
小鼠模型
Wnt9b+/−和β-catenincKO小鼠的遗传背景(Swiss Webster和C57BL/6J;129/Sv × C57BL/6J)
阅读提示:Materials and Methods - Mice
组织处理和切片
固定液(10%中性缓冲福尔马林)、脱水梯度、切片厚度(5μm)和节距(至少50μm)
阅读提示:Materials and Methods - Tissue Processing and Sectioning
免疫组化/免疫荧光
一抗浓度(抗AR 1:300,抗β-catenin 1:200等)、抗原修复、封闭液和抗体孵育时间
阅读提示:Materials and Methods - Immunohistochemistry and Immunofluorescence
细胞增殖和凋亡定量
Ki67阳性细胞定义(>50%核染色)、cleaved-PARP1阳性细胞定义(无自发荧光)、统计方法(5胚胎/组,4-6切片)
阅读提示:Materials and Methods - Quantifications of Ki67+, cleaved-PARP1 and AR+ cells
RNA-seq分析
样本量(N=3/基因型)、差异表达基因阈值(FDR 0.05,最小TPM 20,Log2FC 0.3)
阅读提示:Materials and Methods - RNA-sequencing and analysis
睾酮测量
组织裂解方法、ELISA试剂盒、样本重复性和排除标准(CV>20%)
阅读提示:Materials and Methods - Testosterone measurement