IGF1R促进实验性自身免疫性前列腺炎中Th17/Treg细胞发育

IGF1R Promotes Th17/Treg Cell Development in Experimental Autoimmune Prostatitis.

作者信息Yu Guan, Shaoyu Yue, Yiding Chen, Andong Cheng, Hao Li, Feixiang Yang, Yi Liu, Chaozhao Liang, Jialin Meng
PMID40322534
发布时间2025-04-30
DOI10.2147/JIR.S508576

实验完整度

高

包含EAP小鼠模型、体外CD4+ T细胞分化、AAV敲降、流式、免疫荧光、ELISA等多层级验证,并涉及功能与机制验证。

主要模型

EAP小鼠模型(NOD小鼠) 体外分化的naive CD4+ T细胞(Th17/Treg) AAV-shIgf1r敲降小鼠模型

重点核对

EAP模型构建:NOD小鼠,5只/组,皮下免疫前列腺提取物与CFA/IFA desIGF1处理:浓度为10 μg/mL(体外),用于激活IGF1R AAV-shIgf1r敲降:尾静脉注射,1*10^11 vg,两次注射(第二次免疫时及一周后) Th17/Treg细胞比例检测:流式细胞术,脾脏CD4+ T细胞 PKC-β活性调节:激活剂Prostratin(12.5 nM)和抑制剂GO6983(7 nM)

摘要

背景:慢性前列腺炎是青中年男性常见的泌尿系统疾病,以频繁复发和病因未知为特征。本研究探讨了胰岛素样生长因子1(IGF1)相关配体在慢性前列腺炎中的潜在功能。方法:在本研究中,我们建立了慢性实验性自身免疫性前列腺炎小鼠模型,使用H&E染色评估前列腺组织中的免疫细胞浸润,同时采用RT-qPCR和Western blot分析分别验证各组间基因和蛋白表达差异。利用免疫荧光染色确定关键蛋白的空间分布。采用流式细胞术分析不同实验组中免疫细胞群体的比例。使用腺相关病毒(AAV)敲降Igf1r,并使用ELISA检测小鼠外周血中的细胞因子水平。统计学显著性定义为P < 0.05,所有检验均为双尾。使用R软件(版本4.2.2)进行数据分析。结果:我们成功建立了EAP模型,并发现IGF1R的表达、IGF1相关配体的含量在前列腺组织和CD4+ T细胞亚群中最高。此外,IGF1R的蛋白表达水平在小鼠前列腺组织中也得到验证是上调的。免疫荧光共定位提示IGF1R蛋白在CD4+ T细胞上高表达。用desIGF1(IGF1的截短类似物)刺激,与其它组相比,EAP+desIGF1组小鼠的前列腺炎症和疼痛评分显著增加。体外研究进一步表明,desIGF1可增加Th17细胞比例,同时降低Treg细胞比例。在EAP+AAV-shIgf1r组中,Igf1r的敲降功能导致前列腺炎症和疼痛行为测试反应频率的缓解。我们通过生物信息学发现EAP中钙离子相关通路活跃,并进一步验证了PKC-β蛋白在EAP+desIGF1组中表达显著增加,在EAP+AAV-shIgf1r组中降低。我们还发现,通过流式细胞术,激活PKC-β后Th17细胞比例增加。结论:这些发现支持IGF1/IGF1R轴介导的PKC-β相关通路可能影响Th17细胞分化并加剧EAP小鼠的前列腺炎症,为临床治疗策略提供了新的分子靶点。

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
IGF1/IGF1R轴是否通过影响Th17/Treg细胞平衡参与实验性自身免疫性前列腺炎的发病机制?
核心机制
IGF1/IGF1R轴通过激活PKC-β信号通路促进Th17细胞分化,加剧前列腺炎症。
主要证据
EAP模型中IGF1R表达上调;desIGF1刺激增加Th17比例、降低Treg比例及加重炎症;AAV-shIgf1r敲降逆转这些效应;PKC-β表达在desIGF1组升高、敲降组降低,且PKC-β激活剂增加Th17比例。
研究意义
为慢性前列腺炎/慢性盆腔疼痛综合征的临床治疗提供新的分子靶点。

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

建立EAP小鼠模型

模拟慢性前列腺炎,验证模型的成功建立。

使用NOD小鼠,皮下免疫大鼠前列腺提取物与CFA/IFA,对照组注射生理盐水;通过HE染色、Von Frey疼痛测试和ELISA检测炎症因子评估模型。

2

检测IGF1R表达

验证IGF1R在EAP前列腺组织和CD4+ T细胞中的表达变化。

RT-qPCR检测前列腺组织和CD4+ T细胞亚群中Igf1r等基因表达;Western blot和IHC检测IGF1R蛋白水平;免疫荧光共定位观察IGF1R在CD4+ T细胞上的分布。

3

desIGF1刺激实验

评估IGF1/IGF1R轴激活对EAP炎症和Th17/Treg分化的影响。

对EAP小鼠给予desIGF1处理;体外用desIGF1刺激naive CD4+ T细胞分化;检测炎症评分、疼痛反应、细胞因子和Th17/Treg比例。

4

AAV敲降Igf1r实验

验证敲降Igf1r是否能缓解EAP炎症并影响Th17/Treg平衡。

使用AAV-shIgf1r敲降Igf1r,尾静脉注射至EAP小鼠;检测炎症评分、细胞分布和蛋白表达。

5

钙信号通路与PKC-β验证

探索IGF1/IGF1R轴的下游机制是否涉及钙信号通路和PKC-β。

通过生物信息学分析EAP中钙相关通路激活;检测PKC-β表达;体外用PKC-β激活剂/抑制剂处理,检测Th17比例。

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
完全弗氏佐剂Sigma-Aldrich--
不完全弗氏佐剂Sigma-Aldrich--
Von Frey纤维丝North Coast Medical--
IGF1R抗体Abcamab182408
PKC-β抗体Thermo Fisher scientific12919-1-AP
CD4抗体Abcamab133616
CD3抗体Abcamab16669
IL-17A抗体Abcamab302922
IL-10抗体Abcamab313401
IGF1R抗体Affinity BiosciencesAF6125
数字切片扫描仪3DHistechPannoramic
FITC-CD4抗体BD553046
APC-CD25抗体BD557192
PE-IL17A抗体BD559502
PE-Foxp3抗体BD563101
RPMI 1640培养基Gibco--
CD4+ T细胞分离试剂盒Miltenyi130-104-454
LS分离柱Miltenyi130-042-401
重组小鼠IL-6NovoproteinCG39
重组小鼠TGF-β1NovoproteinCA59
重组小鼠IL-23NovoproteinCS31
重组小鼠IL-2NovoproteinCK24
抗IFN-γ抗体Bio X CellBE0055
抗IL-4抗体Bio X CellBE0045
去IGF1novoproteinCR39
GO6983MedChemExpressHY-13689
ProstratinMedChemExpressHY-107421
腺相关病毒Hanbio Biotechnology Co., LTD.HH20230720WY-AAV01
TRIzolInvitrogen--
PrimeScript RT试剂盒(含gDNA Eraser)TaKaRaRR047A
TB Green Premix Ex Taq IITaKaRaRR82WR
IL-17A ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0047
IL-10 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0046
IL-17F ELISA试剂盒ThermoFisher scientificBMS6020
RIPA裂解液Thermo Scientific--
蛋白酶抑制剂Beyotime--
β-actin抗体ThermoFisher ScientificMA1-140
增强化学发光设备Hengmei TechnologyChemiScope

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
EAP小鼠模型构建
小鼠品系NOD、周龄5周、体重19±2克;免疫原为大鼠前列腺提取物与CFA/IFA;免疫剂量和位点;对照组为生理盐水;样本量每组5只
阅读提示:Materials and Methods: Mouse Model of EAP部分
desIGF1刺激
desIGF1浓度;体内给药途径和剂量(文中未明确具体体内剂量);处理时间
阅读提示:Materials and Methods: Isolation and in vitro Differentiation of Naive CD4+ T Cells部分;Results: The IGF1 Analogue Aggravated...部分
AAV敲降
AAV血清型和靶序列;注射剂量(文中给出1*10^11 vg);注射时间(二次免疫后1周和2周各一次);使用对照AAV-Control
阅读提示:Materials and Methods: Adeno-Associated Virus Infection部分
Th17/Treg流式检测
脾脏细胞制备;抗体克隆号和荧光标记(FITC-CD4, APC-CD25, PE-IL17A, PE-Foxp3);破膜固定条件;流式细胞仪型号(FACSCalibur)
阅读提示:Materials and Methods: Flow Cytometry Analysis部分
体外T细胞分化
CD4+ T细胞分选方法(试剂盒和LS柱);细胞培养密度和培养基组成;刺激细胞因子浓度和组合(Th17: IL-6 40 ng/mL, TGF-β1 1 ng/mL, IL-23 40 ng/mL;Treg: TGF-β1 3 ng/mL, IL-2 20 ng/mL, anti-IFN-γ 10 μg/mL, anti-IL-4 10 μg/mL);desIGF1、Prostratin、GO6983浓度
阅读提示:Materials and Methods: Isolation and in vitro Differentiation of Naive CD4+ T Cells部分
疼痛行为测试
Von Frey测试方法;纤维丝强度系列;测试时间点(0, 10, 20, 30, 40天);阳性反应标准
阅读提示:Materials and Methods: Mouse Model of EAP部分;Results: Successful Establishment of EAP Mouse Model部分
Western blot
蛋白提取方法;抗体信息和稀释比;内参β-actin;ECL检测
阅读提示:Materials and Methods: Western Blot部分
RT-qPCR
RNA提取试剂;反转录试剂盒;SYBR预混液;引物序列(文中未显示);内参GAPDH;反应体系体积
阅读提示:Materials and Methods: RNA Isolation and RT-qPCR部分
ELISA
检测的细胞因子(IL-17A, IL-17F, IL-10);样本类型(外周血血清或细胞培养上清);试剂盒品牌和货号
阅读提示:Materials and Methods: ELISA部分
生物信息学分析
RNA-seq数据来源(EAP和对照各n=5);DEG筛选标准;富集分析方法和软件版本
阅读提示:Materials and Methods: Bioinformatic Analysis部分