低表达VEGFR2下调Klotho/FGF23抑制GH/IGF-1/PI3K/AKT信号通路导致大鼠宫内生长受限

Down-Regulation of Klotho/FGF23 by Low-Expressed VEGFR2 Inhibits the GH/IGF-1/PI3K/AKT Signaling Pathway Inducing Intrauterine Growth Restriction in Rats.

作者信息Li Zhang, Linlu Zheng, Yaying Cheng
PMID40794820
发布时间2025-08
DOI10.1111/aji.70110

实验完整度

中

研究包含动物模型(低蛋白饮食诱导IUGR大鼠)、分子表达检测(qRT-PCR、Western blot)和生物信息学预测,但缺乏功能验证和机制验证,仅提出推测性机制。

主要模型

低蛋白饮食诱导的IUGR大鼠模型 SD大鼠胎盘组织

重点核对

低蛋白饮食(8%粗蛋白)诱导IUGR模型 孕鼠分组:对照组(标准饮食)与IUGR组(低蛋白饮食) qRT-PCR和Western blot检测胎盘组织中Klotho、FGF23、VEGFR2表达

摘要

问题:宫内生长受限(IUGR)是一种以胎儿未能达到其遗传生长潜力为特征的妊娠并发症。我们首次建立了Klotho、成纤维细胞生长因子23(FGF23)和血管内皮生长因子受体2(VEGFR2)与IUGR的关联,希望为其诊断和治疗提供新的见解。研究方法:将16只怀孕大鼠随机分为低蛋白饮食组(IUGR组)和对照组。采集胎盘组织,使用实时定量聚合酶链反应(qRT-PCR)和western blot检测怀孕大鼠胎盘组织中Klotho、FGF23、VEGFR2 mRNA和蛋白的表达。还使用生物信息学方法预测Klotho、FGF23和VEGFR2参与的信号通路。结果:IUGR组胎鼠的体重和顶臀长显著低于对照组(p < 0.05)。IUGR组胎盘组织中Klotho、FGF23和VEGFR2的表达水平显著低于对照组(p < 0.05)。同时,基于生物信息学预测,VEGFR2可能通过抑制Klotho/FGF23轴影响生长激素(GH)/胰岛素样生长因子-1(IGF-1)对PI3K/AKT信号通路的激活。结论:由低蛋白饮食引起的IUGR降低了出生体重和顶臀长,并降低了胎盘组织中Klotho、FGF23和VEGFR2的表达,这可能通过VEGFR2-Klotho-FGF23-GH-IGF-1-PI3K-AKT信号轴抑制胎儿生长。

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
探讨Klotho、FGF23和VEGFR2在IUGR发病中的潜在作用及分子机制。
核心机制
低表达的VEGFR2可能通过下调Klotho/FGF23轴,抑制GH/IGF-1介导的PI3K/AKT信号通路,从而影响胎儿生长发育。
主要证据
在低蛋白饮食诱导的IUGR大鼠模型中,胎鼠体重和顶臀长显著降低,胎盘组织中Klotho、FGF23和VEGFR2的mRNA和蛋白表达均显著下调;生物信息学分析提示这些基因富集于PI3K/AKT信号通路。
研究意义
该研究首次整合Klotho、FGF23和VEGFR2与IUGR的关联,为IUGR的发病机制提供新见解,可能为诊断和治疗提供潜在靶点。

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

构建IUGR大鼠模型

通过低蛋白饮食诱导胎鼠IUGR,模拟人类IUGR的病理状态。

将16只孕鼠随机分为对照组和IUGR组,IUGR组在妊娠期给予低蛋白饮食(8%粗蛋白),对照组给予标准饮食(19.5%粗蛋白)。在妊娠第21天剖腹取胎,测量胎鼠体重和顶臀长。

2

检测胎盘组织中Klotho、FGF23、VEGFR2的表达

比较IUGR组与对照组胎盘组织中Klotho、FGF23、VEGFR2在mRNA和蛋白水平的表达差异。

采用qRT-PCR和Western blot检测胎盘组织中Klotho、FGF23、VEGFR2的mRNA和蛋白表达水平。

3

生物信息学分析预测信号通路

预测Klotho、FGF23、VEGFR2参与的信号通路及相互作用。

利用GEO数据集(GSE147776)筛选与Klotho、FGF23、VEGFR2最相关的共表达基因,进行GO和KEGG富集分析,并使用STRING数据库分析蛋白-蛋白相互作用。

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
SD大鼠北京斯贝福生物技术有限公司SCXK
RNAsimple总RNA提取试剂盒TIANGEN--
NanoDrop 2000分光光度计Thermo Fisher Scientific--
Fastking逆转录试剂盒(含gDNase)TIANGEN--
实时荧光定量PCR仪Life Technologies Holdings Pte Ltd--
2×SuperReal PreMix PlusTIANGEN--
RIPA裂解液Servicebio Biotechnology Co., Ltd--
BCA蛋白定量试剂盒US Everbright--
SDS-PAGESolarbio--
PVDF膜Merck Millipore--
抗Klotho抗体Affinity BiosciencesDF10309
抗FGF23抗体Affinity BiosciencesDF3596
抗VEGFR2抗体Affinity BiosciencesAF6281
二抗BIOSSbs-40296G-HRP
凝胶成像仪Sage Creation--
ImageJ软件National Institutes of Healthv1.53

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
IUGR模型建立
低蛋白饮食中粗蛋白含量为8%,对照组为19.5%;饮食给予方式为自由摄食;孕鼠分组方法(随机)
阅读提示:见Materials and Methods 2.1节
qRT-PCR
引物序列(Klotho、FGF23、VEGFR2、GAPDH);反应体系成分及用量;循环条件
阅读提示:见Materials and Methods 2.2节及Table 1
Western blot
一抗及其稀释比例和编号(anti-Klotho #DF10309, anti-FGF23 #DF3596, anti-VEGFR2 #AF6281, 均为1:1000);二抗稀释比例及编号;内参蛋白(β-actin)
阅读提示:见Materials and Methods 2.3节
生物信息学分析
GEO数据集编号(GSE147776);共表达基因筛选数量(top 100);STRING分析;GO和KEGG富集分析;Pearson相关性
阅读提示:见Materials and Methods 2.4节