索拉非尼通过靶向颗粒细胞中PDGFA/PDGFRα/NF-κB通路抑制多囊卵巢综合征的卵巢炎症和纤维化

Sorafenib inhibits ovarian inflammation and fibrosis in polycystic ovary syndrome by targeting the PDGFA/PDGFRα/NF-κB pathway in granulosa cells†

作者信息Xitong Liu, Yuhui Wang, Yang Wang, Yixuan Bai, Ahui Kang, Qingqing Cai, Haiou Liu, Mengyu Zhang, Congjian Xu, Feifei Zhang
PMID40314221
发布时间2025-08-13
DOI10.1093/biolre/ioaf082

实验完整度

包含体内动物模型(letrozole诱导PCOS小鼠)、体外细胞实验(KGN、THP-1)、转录组分析(RNA-seq、GEO数据)等多层级验证,并有功能验证(代谢指标、排卵、纤维化指标)和机制验证(NF-κB通路)。

主要模型

letrozole诱导的PCOS小鼠模型 KGN人卵巢颗粒细胞系 PMA处理的THP-1巨噬细胞 GSE34526数据集(人颗粒细胞样本)

重点核对

PCOS模型建立:4周龄C57BL/6雌性小鼠,letrozole(50 μg/kg/天)灌胃,高脂饮食,持续21天。 索拉非尼处理:10 mg/kg/天腹腔注射,持续21天。 体外实验:KGN细胞用PDGF-AA处理,索拉非尼预处理,检测NF-κB通路。 巨噬细胞共培养:THP-1细胞PMA处理48小时,与KGN非接触共培养24小时。 RNA-seq分析:每组4个生物学重复,差异基因筛选阈值adj.P<0.05且|Log2FC|>1。

摘要

多囊卵巢综合征(PCOS)的病因尚不清楚。然而,越来越多的证据提示卵巢炎症和纤维化是病理变化的主要原因之一。索拉非尼是一种多激酶抑制剂,靶向包括血管内皮生长因子受体和血小板衍生生长因子受体在内的受体酪氨酸激酶。索拉非尼被发现能抑制核因子kappa B(NF-κB)的激活。然而,索拉非尼对PCOS卵巢炎症和纤维化的影响仍不清楚。我们的研究结果表明,索拉非尼有效抑制了血小板衍生生长因子亚基A(PDGFA)/血小板衍生生长因子受体α轴,进而抑制NF-κB的激活。这种抑制进一步导致趋化因子表达的减少,从而阻碍巨噬细胞的募集和极化。因此,这一过程导致胶原沉积的下调。这些结果为PCOS的临床治疗提供了新的视角和方向。

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
索拉非尼是否能抑制PCOS卵巢炎症和纤维化,其机制是否涉及PDGFA/PDGFRα/NF-κB通路?
核心机制
索拉非尼抑制PDGFA/PDGFRα轴,进而抑制NF-κB激活,减少趋化因子表达,从而抑制巨噬细胞募集和极化,最终减少胶原沉积,改善卵巢纤维化。
主要证据
在letrozole诱导的PCOS小鼠模型中,索拉非尼降低了炎症标志物(F4/80、IL-1β、iNOS)和纤维化标志物(Col1a1、Col4a1、α-SMA、CTGF、TGF-β1)的水平和卵巢胶原沉积;在KGN细胞中,索拉非尼抑制PDGF-AA诱导的NF-κB通路活化和趋化因子表达,并抑制THP-1巨噬细胞迁移和M1极化。
研究意义
靶向PDGFA/PDGFRα/NF-κB通路为PCOS卵巢纤维化的治疗提供了新的潜在靶点,索拉非尼作为PDGFRα抑制剂可能成为PCOS治疗的候选药物。

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

建立PCOS小鼠模型并评估代谢表型

建立PCOS小鼠模型,验证索拉非尼对代谢紊乱的影响。

4周龄C57BL/6雌性小鼠随机分为对照组和PCOS组,PCOS组每日灌胃letrozole(50 μg/kg)并喂食高脂饮食,持续21天;对照组灌胃溶媒并喂食普通饮食。此后,各组再分为索拉非尼处理组和未处理组,索拉非尼组每日腹腔注射10 mg/kg索拉非尼,持续21天。期间监测体重、卵巢重量,并进行GTT、ITT、血清睾酮检测、阴道涂片、卵巢组织学检查(H&E)和脂肪组织分析。

2

评估排卵功能和生育力

评估PCOS小鼠的排卵和生育力缺陷及索拉非尼的改善作用。

索拉非尼处理21天后,小鼠接受超促排卵(PMSG 10 IU,48小时后hCG 10 IU)。15小时后收集卵丘-卵母细胞复合体,计数排卵数;进行体外受精,评估胚胎发育至2细胞、4细胞和桑葚胚阶段;另将小鼠与雄鼠交配,统计着床数和第一胎产仔数。

3

检测卵巢炎症反应

评估PCOS小鼠卵巢炎症水平及索拉非尼的抑制作用。

通过免疫组化染色检测F4/80表达,免疫荧光检测IL-1β和iNOS表达,Western blot检测PDGFRα、p-IKKα/IKKβ、p-p65、p65、NLRP3等蛋白水平。

4

评估卵巢纤维化程度

评估PCOS小鼠卵巢纤维化水平及索拉非尼的改善作用。

通过PSR染色和Masson染色评估胶原沉积,免疫荧光检测Col4a1,qPCR检测α-SMA、TGF-β1、Col4a1、fibronectin的mRNA,Western blot检测LOX、Col1a1、Col4a1、α-SMA、CTGF、TGF-β1蛋白水平,免疫组化检测α-SMA和CTGF。

5

转录组分析卵巢组织

探究索拉非尼处理对PCOS小鼠卵巢转录组的影响。

对对照组、PCOS组和PCOS+索拉非尼组(每组4个生物重复)的卵巢组织进行RNA-seq,鉴定差异表达基因,并进行GSEA和GO富集分析。此外,利用公共数据集GSE34526(人颗粒细胞样本)验证PDGF通路与纤维化通路的相关性。

6

体外验证索拉非尼抑制NF-κB通路

验证索拉非尼在KGN细胞中对PDGF-AA诱导的NF-κB活化的抑制作用。

人卵巢颗粒细胞系KGN细胞,用索拉非尼预处理后加入PDGF-AA刺激,检测炎症因子表达(IL-18、TNF-α)、趋化因子水平(CCL23、CCL2、CCL8)、NF-κB通路蛋白磷酸化及p65核转位。

7

验证索拉非尼抑制巨噬细胞迁移和极化

验证索拉非尼通过影响颗粒细胞分泌因子来抑制巨噬细胞迁移和M1极化。

通过transwell迁移实验评估KGN细胞条件培养基对THP-1巨噬细胞迁移的影响(8μm孔径),通过非接触共培养系统(0.4μm孔径)评估KGN细胞对THP-1细胞极化的影响,检测iNOS表达(M1标志)。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
来曲唑SelleckCGS 20267
索拉非尼SelleckBAY 43-9006
FSHR抗体Biossbs-20658R-PE
ELISA试剂盒Elabscience Biotechnology Co., Ltd.--
Masson三色染色试剂盒----
NCM通用抗体稀释液New Cell & Molecular Biotech--
通用两步检测试剂盒ZSGB-BIOPV-9000
Alexa Fluor 488 AffiniPure 驴抗兔IgGJackson ImmunoResearch711-545-152
Cy3 AffiniPure 驴抗山羊IgGJackson ImmunoResearch705-165-147
EZB试剂盒----
HiScript III RT SuperMix for qPCR (+gDNA wiper)Vazyme--
SYBR Green PCR试剂盒Vazyme--
RIPA裂解液----
cOmplete蛋白酶抑制剂混合物Roche--
PhosSTOP磷酸酶抑制剂Roche--
DMEM培养基----
胎牛血清----
CCK-8检测New Cell & Molecular Biotech--
Transwell 24孔板Costar--
Transwell细胞培养插入件Costar--
孕马血清促性腺激素----
人绒毛膜促性腺激素Nanjing Aibei Biotechnology--
M2培养基----
HTF培养基Nanjing Aibei Biotechnology--

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
动物模型建立
小鼠品系(C57BL/6)、年龄(4周)、letrozole剂量(50 μg/kg/天)、给药方式(口服灌胃)、高脂饮食成分(见补充表S1)、处理持续时间(21天)
阅读提示:Materials and methods: Animal experimental design
索拉非尼处理
索拉非尼剂量(10 mg/kg/天)、给药方式(腹腔注射)、持续时间(21天)、对照组溶剂(DMSO)
阅读提示:Materials and methods: Animal experimental design
体外细胞实验
KGN细胞培养条件(DMEM+10%FBS+1%青霉素-链霉素)、PDGF-AA处理浓度、索拉非尼预处理浓度和时间
阅读提示:Materials and methods: Cells culture and treatment
巨噬细胞共培养实验
THP-1细胞PMA处理浓度和时间(48小时)、共培养时间(24小时)、孔径(0.4 μm)
阅读提示:Materials and methods: Transwell assay and co-culture
RNA-seq分析
每组生物学重复数(4)、测序平台(Illumina NovaSeq 6000)、比对参考基因组(GRCm39)、DEG筛选阈值(调整后P<0.05且|Log2FC|>1)、GSEA软件版本(4.0.0)
阅读提示:Materials and methods: RNA sequencing and analysis