激活素-卵泡抑素-抑制素轴在膀胱中的表达与分布

Expression and distribution of activin-follistatin-inhibin axis in the urinary bladder.

作者信息Weipu Mao, Tracy Zhang, Huan Chen, Sagar Barge, Zongwei Wang, Aria Olumi, Seth Alper, Weiqun Yu
PMID40144023
发布时间2025-03-12
DOI10.3389/fmolb.2025.1519977

实验完整度

包含qRT-PCR、Western blot、免疫荧光定位及TCGA数据库分析,有明确的实验方法和验证结果,但缺乏功能验证或动物模型等独立证据层级。

主要模型

小鼠膀胱组织(C57BL/6J,雌雄) 人膀胱癌组织(TCGA数据库,19例配对样本)

重点核对

小鼠品系、年龄(12-16周)、性别(雄性和雌性) RT-qPCR中内参基因(SDHA)及相对定量方法(2−ΔΔCt) Western blot上样量(50 μg/孔)及内参(β-actin) 免疫荧光中一抗稀释比例(1:100) TCGA数据人膀胱癌样本量(n=19,10男9女)及统计方法(Student's t-test,P<0.05)

摘要

激活素-卵泡抑素-抑制素(AFI)轴在性发育和生殖中起着关键作用。最近的研究表明,这些蛋白也被许多局部组织合成,并调节多种生物活性,包括组织再生和癌症转移。然而,关于AFI轴在膀胱中的表达谱及其在膀胱功能和功能障碍中的作用知之甚少。我们检测了小鼠膀胱中11个AFI家族成员的表达谱。在所检测的六个配体亚基中,INHA、INHBA和卵泡抑素是膀胱中检测到的主要配体亚基。在所检测的五个受体亚基中,ACVR1、ACVR1B和ACVR2B是膀胱中检测到的主要受体亚基。免疫定位研究揭示了这些配体和受体在膀胱内的独特细胞分布。尿路上皮定位的ACVR2B/ACVR1B受体复合物提示激活素信号在尿路上皮功能中的作用。刺激性激活素A仅存在于一部分间质细胞中,与尿路上皮激活素受体ACVR2B/ACVR1B被含有积累的抑制性配体FST的基底膜和一层激活素阴性的肌成纤维细胞分隔开。这些关于AFI信号分子的空间信息提示,激活素A阳性间质细胞可能通过激活素A-ACVR2B/ACVR1B相互作用的旁分泌信号调节尿路上皮细胞功能。对人膀胱的进一步分析证实了AFI轴的表达谱,并揭示了INHBA-ACVR2B在膀胱癌中的表达显著上调。这些数据提示这些分子在膀胱癌的生长和转移中的作用,并强调其作为诊断和预后生物标志物的潜力。

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
AFI轴成员是否在膀胱中表达,其分布特征及在膀胱癌中是否表达改变?
核心机制
激活素A阳性间质细胞可能通过旁分泌方式,跨越FST和肌成纤维细胞屏障,激活尿路上皮细胞的ACVR2B/ACVR1B受体复合物,调控尿路上皮功能,并可能参与膀胱癌的生长和转移。
主要证据
在小鼠膀胱中通过qRT-PCR和Western blot检测到AFI轴主要成员(INHA、INHBA、FST、ACVR1、ACVR1B、ACVR2B)的表达;免疫荧光显示受体复合物定位在尿路上皮,而激活素A位于间质细胞,FST位于基底膜区域;TCGA数据库分析显示膀胱癌中INHBA和ACVR2B表达上调。
研究意义
这些数据提示AFI轴成员可能作为膀胱癌诊断和预后的生物标志物,并为膀胱功能和功能障碍的机制研究提供基础。

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

mRNA表达谱分析

检测小鼠膀胱中AFI轴家族成员的mRNA表达水平

使用qRT-PCR检测了11个基因(配体:Inha, Inhba, Inhbb, Inhbc, Inhbe, Fst;受体:Acvr1, Acvr1b, Acvr1c, Acvr2a, Acvr2b)在雄性和雌性小鼠膀胱中的表达。

2

蛋白表达验证

验证mRNA表达水平,确认AFI轴成员蛋白在小鼠膀胱中的表达

对7个高表达的AFI成员(INHA, INHBA, INHBE, FST, ACVR1, ACVR1B, ACVR2B)进行Western blot分析。

3

细胞定位分析

确定AFI配体和受体在膀胱壁中的细胞分布

使用免疫荧光显微镜对膀胱冷冻切片进行染色,观察各AFI成员与标志物(如ENTPD3、Tenascin C、CD34、KRT5)的共定位。

4

人类膀胱癌表达分析

评估AFI轴成员在人膀胱癌中的表达变化

使用TCGA数据库分析433例膀胱癌病例中19例配对肿瘤和邻近正常组织的AFI基因表达。

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
验证分子表达变化
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
TRIzol试剂Invitrogen--
Nanodrop 2000分光光度计Thermo Fisher Scientific--
SuperScript IV第一链合成系统Invitrogen#18091050
Maxima SYBR Green/ROX qPCR预混液试剂盒Thermo Fisher Scientific#K0222
Applied Biosystems 7300实时PCR系统Thermo Fisher Scientific--
RIPA裂解液Sigma--
蛋白酶抑制剂Roche--
Pierce BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific#WF325489
Tris-甘氨酸预制胶NuSeqNB12-816
PVDF膜Sigma-Aldrich#ISEQ00010
Western Lightning Plus-ECL化学发光试剂PerkinElmer#203-22111
ArtixScan 1800f平板扫描仪Microtek--
β-actin抗体Invitrogen#MA1-744
Restore Western印迹剥离缓冲液Santa Cruz#sc-281698
DAPI----
罗丹明-鬼笔环肽----
BX60奥林巴斯荧光显微镜Olympus--
最适切割温度(OCT)包埋剂----
Photoshop----
Fiji软件----
GraphPad Prism 8.3----
INHA抗体ABclonalA1734
INHA抗体BIOSSBs-1032R
INHBA抗体R&D systemAF338
INHBE抗体BIOSSBs-16658R
FST抗体R&D systemAF669
ACVR1抗体ABclonalA19274
ACVR1抗体Proteintech67417-1-Ig
ACVR1B抗体ABclonalA21140
ACVR1B抗体BIOSSBs-6018R
ACVR2B抗体BIOSSBs-12417R
ACVR2B抗体InvitrogenPA5-28231
ENTPD3抗体R&D systemAF4464
Tenascin C抗体R&D system3358-TC-050
ALPL抗体R&D systemAF2910
CD34抗体Abcamab8158
Krt5抗体Biolegend905,901

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
小鼠品系(C57BL/6J)、年龄(12-16周)、性别(雄性/雌性)、饲养环境(12小时光照/黑暗周期、25°C、自由饮水饮食)
阅读提示:Materials and Methods, Animals
mRNA表达检测
每个样本RNA量(1 μg逆转录)、内参基因(SDHA)、相对定量方法(2−ΔΔCt)、引物序列、qPCR循环条件
阅读提示:Materials and Methods, Quantitative RT-PCR
蛋白表达检测
蛋白上样量(50 μg/孔)、一抗稀释比(1:1000)、内参(β-actin)、二抗孵育时间
阅读提示:Materials and Methods, Western blot analysis
组织来源
新鲜膀胱组织、固定液(4% PFA)、切片厚度(5 µM)、一抗稀释比(1:100)
阅读提示:Materials and Methods, Immunofluorescence analysis
统计设计
组间比较(Student's t-test)、显著性水平(P<0.05)、数据表示(均值±SD)
阅读提示:Materials and Methods, Data analysis