炎症诱导的LncRNA SNHG1通过IL-17 A信号通路调控非梗阻性无精子症中的精原细胞发育

Inflammation-induced LncRNA SNHG1 orchestrates spermatogonium development in non-obstructive azoospermia via IL-17 A signaling pathway.

作者信息Yongtong Zhu, Maocai Li, Xiaomin Zhan, Li Liu, Cairong Chen, Yao Zhou, Pei He, Rui Hua
PMID41493470
发布时间2026-01
DOI10.1007/s00018-025-06055-3

实验完整度

研究包含体内动物模型(LPS诱导睾丸炎小鼠)、体外细胞模型(GC-1 spg和TCAM-2)、功能验证(敲低/过表达)、机制验证(ChIP、EMSA、双荧光素酶、RNA-seq及IL-17A通路阻断)。

主要模型

LPS诱导的睾丸炎小鼠模型 小鼠精原细胞系GC-1 spg 人睾丸精原细胞瘤细胞系TCAM-2

重点核对

LPS诱导睾丸炎小鼠模型,睾丸内注射100 µg/mL LPS 0.03 mL,6只/组 GC-1 spg和TCAM-2细胞,LPS处理浓度10 µg/mL,时间24小时 SNHG1敲低(shSNHG1)和SP1敲低(shSP1)对细胞增殖、凋亡和干性标志物C-kit、Oct4的影响 SP1与SNHG1启动子的结合(ChIP-qPCR、EMSA、双荧光素酶报告基因) IL-17A受体阻断剂Brodalumab处理(10 µg/mL)对SNHG1过表达细胞功能的影响

摘要

非梗阻性无精子症(NOA)是与炎症相关的男性不育的重要亚型。然而,其潜在分子机制仍知之甚少。本研究探讨了炎症激活的长链非编码RNA SNHG1在NOA发病机制中的作用。使用脂多糖(LPS)诱导的睾丸炎小鼠模型和精原细胞系(GC-1 spg和TCAM-2),我们观察到SNHG1和转录因子SP1均显著上调,与精原细胞增殖和干性丧失相关。机制上,SP1直接结合并转录激活SNHG1启动子,而SNHG1敲低可挽救LPS诱导的精原细胞功能障碍,且不影响SP1表达。RNA-seq显示SNHG1过表达激活了IL-17 A信号通路。值得注意的是,IL-17 A受体阻断剂(Brodalumab)逆转了SNHG1介导的增殖停滞和干性丧失。我们的研究结果表明,SP1-SNHG1-IL-17 A轴驱动炎症性生精失败,提示IL-17 A抑制可能是一个潜在的治疗方向。

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
炎症如何通过lncRNA SNHG1调控精原细胞发育,进而参与NOA的发病机制?
核心机制
炎症激活转录因子SP1,SP1直接结合并转录激活SNHG1启动子,上调的SNHG1激活IL-17A信号通路,抑制精原细胞增殖并丧失干性。
主要证据
在LPS诱导的小鼠睾丸炎模型和精原细胞系中,SP1和SNHG1上调;SP1敲低或SNHG1敲低缓解LPS诱导的细胞功能障碍;RNA-seq显示SNHG1过表达富集IL-17A通路;Brodalumab阻断IL-17A受体逆转SNHG1介导的损伤。
研究意义
本研究揭示SP1-SNHG1-IL-17A轴是炎症诱导生精失败的关键驱动因素,提示IL-17A抑制可能为NOA提供治疗策略。

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

炎症模型的建立与验证

建立LPS诱导的小鼠睾丸炎模型和细胞炎症模型,确认炎症对精原细胞的影响。

小鼠睾丸内注射LPS或生理盐水,1周后取材;细胞用LPS处理。通过H&E染色、TUNEL、IHC等评估睾丸组织病理、凋亡、精原细胞标志物(C-kit、Oct4)和IL-17A表达。

2

SP1对SNHG1的转录调控验证

验证SP1是否直接结合并激活SNHG1启动子。

在细胞中过表达或敲低SP1,检测SNHG1表达;通过ChIP-qPCR、双荧光素酶报告基因和EMSA验证SP1与SNHG1启动子的结合。

3

SNHG1功能验证(敲低和过表达)

评估SNHG1对精原细胞增殖、凋亡和干性的影响。

在LPS处理的细胞中敲低SNHG1,检测细胞增殖(EdU)、凋亡(流式、TUNEL)和干性标志物(C-kit、Oct4);过表达SNHG1观察相反效果。

4

RNA-seq及下游通路分析

揭示SNHG1调控的下游信号通路。

对SNHG1过表达和对照GC-1 spg细胞进行RNA-seq,分析差异表达基因,GO和KEGG富集分析。

5

IL-17A通路功能验证

验证IL-17A信号通路是否为SNHG1的下游效应器。

用Brodalumab(IL-17A受体拮抗剂)处理SNHG1过表达细胞,检测细胞增殖、凋亡、干性标志物以及IL-17A下游蛋白表达。

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。

产品清单

实验环节名称品牌货号
脂多糖(LPS)Sigma--
杜尔贝科改良伊格尔培养基(DMEM)Gibco--
GC-1 spgPricella--
TCAM-2YaJi Biological--
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript RT预混液Takara--
SYBR Green预混液Takara--
CFX96 TouchBio-Rad--
RIPA裂解液Thermo Fisher Scientific--
BCA蛋白定量试剂盒Beyotime--
anti-SP1抗体Abcamab157123
anti-p-SP1抗体Abcamab59257
anti-p-ERK抗体Abcamab201015
anti-p-p38抗体Abcamab178867
anti-p-NF-κB抗体Abcamab76302
anti-NF-κB抗体Abcamab207297
anti-p-STAT3抗体Abcamab76315
anti-STAT3抗体Abcamab119352
anti-TRAF6抗体Abcamab40675
anti-ACT1抗体Abcamab5973
anti-Histone H3抗体Abcamab1791
anti-GAPDH抗体Abcamab181603
HRP标记二抗ServicebioGB23404
ECL化学发光试剂Beyotime--
anti-C-kit抗体ServicebioGB113799
anti-Oct4抗体Abcamab181557
anti-IL-17A抗体Abcamab79056
anti-ZO-1抗体Abcamab221547
原位细胞死亡检测试剂盒Roche--
链霉亲和素-辣根过氧化物酶Thermo Fisher Scientific31491
Cy3标记一步法TUNEL凋亡检测试剂盒Beyotime--
anti-SP1抗体Abcamab157123
anti-C-kit抗体Abcamab231780
anti-Oct4抗体Abcamab181557
Alexa Fluor 488山羊抗兔二抗Abcamab150085
Alexa Fluor 647山羊抗兔二抗Abcamab150091
DAPISigmaF6057
BeyoClick EdU细胞增殖检测试剂盒(AF594)Beyotime--
Annexin V-FITC和PIBeyotimeC1062L
Hoechst 33342Sigma--
Magna ChIP试剂盒Millipore--
NE-PER核质提取试剂盒Thermo Fisher--
生物素标记DNA探针RIBO Bio--
尼龙膜Amersham--
化学发光核酸检测模块Thermo Fisher--
NEBNext Ultra RNA文库制备试剂盒Illumina--
Illumina NovaSeq 6000测序平台Illumina--
pcDNA3.1(+)质粒Guangzhou IGE Biotechnology--
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000150
shRNA(阴性对照)MerckSHC016-1EA

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
动物模型构建
小鼠品系、周龄、体重、性别,LPS浓度、注射体积、部位,对照组注射物,处理时间
阅读提示:Materials and methods, Animal model of orchitis
细胞培养与炎症刺激
细胞系来源(GC-1 spg和TCAM-2),培养基,LPS处理浓度和时间,细胞接种密度
阅读提示:Materials and methods, Cell culture and inflammatory stimulation
SP1转录调控验证
ChIP-qPCR中使用抗体、细胞数量,EMSA中核蛋白量、探针浓度,双荧光素酶报告基因所用的质粒和转染试剂
阅读提示:Materials and methods, ChIP, EMSA 以及结果部分 'SP1 transcriptionally regulates SNHG1'
SNHG1功能实验
shRNA序列、转染剂量,过表达质粒,检测时间点,检测指标(增殖、凋亡、干性标志物)
阅读提示:Materials and methods, Gene overexpression and knockdown, 以及结果部分 'SNHG1 knockdown rescues LPS-induced spermatogonia dysfunction'
RNA-seq分析
细胞处理条件(SNHG1过表达和对照),差异表达基因筛选阈值,生物学重复数
阅读提示:Materials and methods, RNA-seq
IL-17A通路阻断实验
Brodalumab浓度、处理时间,细胞处理方式,检测增殖、凋亡、干性标志物的时间点
阅读提示:Materials and methods, Gene overexpression and knockdown 以及结果部分 'SNHG1 induced spermatogonia dysfunction via IL-17A signaling pathway'