昼夜节律紊乱对大鼠良性前列腺增生的影响。

Effect of circadian rhythm disruption on benign prostatic hyperplasia in rats.

作者信息Xiaoxue Huang, Xiaohu Tang, Yuanzhao Xu, Zhiyan Liu, Guangheng Luo
PMID41112764
期刊PeerJ
发布时间2025-10-15
DOI10.7717/peerj.20173

实验完整度

包含动物模型、病理染色、ELISA、qRT-PCR、RNA-seq及生物信息学分析,但缺乏功能验证实验。

主要模型

Sprague-Dawley (SD) 大鼠 T+E2诱导的BPH大鼠模型 持续光照(Cle)大鼠模型

重点核对

模型建立:T+E2缓释片(T:E2=10:1),每月更换一次 持续光照(Cle)时长:24小时连续光照,持续3个月 批次1:T+E2组与T+E2+Cle组,每组n=5;检测项目包括前列腺重量、PI、上皮厚度、血清DHT和E2、昼夜节律基因mRNA 批次2:Con组与Cle组,每组n=5;检测项目包括前列腺重量、PI、Ki-67表达、RNA-seq及qRT-PCR验证

摘要

良性前列腺增生(BPH)是中老年男性的常见疾病。昼夜节律紊乱(CRD)可直接影响衰老、炎症、代谢综合征和激素变化,这些都与BPH密切相关。本研究旨在探讨CRD是否加速大鼠的前列腺增生。将二十只雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠分成两批。使用睾酮(T)和雌二醇(E2)的混合缓释片建立BPH模型。通过持续光照(Cle)诱导CRD,而12小时光照/12小时黑暗循环定义为对照组(Con)。 第一批 将大鼠分为T+E2组和T+E2+Cle组。记录初始和最终体重、前列腺重量和前列腺指数(PI)。进行苏木精和伊红(H&E)染色。通过ELISA检测血清中二氢睾酮(DHT)和雌二醇(E2)的水平,并通过qRT-PCR评估昼夜节律基因的mRNA表达。 第二批 将大鼠分为Con组和Cle组。记录体重、前列腺重量和PI。H&E染色用于病理分析。通过免疫组织化学(IHC)评估Ki-67表达。使用RNA测序(RNA-Seq)研究前列腺组织中的基因表达,并通过qRT-PCR验证。使用生物信息学方法分析差异表达基因(DEGs)。 第一批结果 CRD显著增加前列腺重量、PI和上皮厚度;升高血清DHT水平;降低E2水平。qRT-PCR证实CRD改变了昼夜节律基因的表达。 第二批结果 CRD显著增加前列腺中的PI和Ki-67表达。GO分析显示在免疫反应、质膜外侧和碳水化合物结合方面显著富集(p < 0.001)。京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析显示在细胞因子-细胞因子受体相互作用、病毒蛋白与细胞因子和受体相互作用、苯丙氨酸代谢和趋化因子信号通路中富集(p < 0.001)。基因集富集分析(GSEA)表明电压门控钙通道活性和II型糖尿病 mellitus呈正富集。蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络分析确定Itgad、Ccr7、CD27、Sell、CD69、Gzmb、IRF8和KIrd1为高度相关基因。 结论 这些发现表明,CRD可能通过调节免疫和炎症反应加速前列腺细胞生长,从而促进良性前列腺增生的发生。 关键词 良性前列腺增生,昼夜节律,雌激素,生物信息学,光,睾酮

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
昼夜节律紊乱是否影响良性前列腺增生的进展?
核心机制
CRD通过调节免疫和炎症反应,可能加速前列腺细胞生长,从而促进BPH的发生发展。
主要证据
动物实验显示CRD增加前列腺重量、PI及Ki-67阳性;RNA-seq分析显示免疫和炎症相关通路富集,并通过qRT-PCR验证差异基因表达。
研究意义
研究提示昼夜节律紊乱可能是BPH的潜在风险因素,为理解BPH发病机制提供了新方向。

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BPH模型和昼夜节律紊乱模型

建立BPH大鼠模型和CRD模型,以研究昼夜节律紊乱对BPH的影响。

使用T+E2缓释片建立BPH模型,通过持续光照诱导昼夜节律紊乱。大鼠分为四组:T+E2、T+E2+Cle、Con、Cle。

2

评估前列腺重量和指数

比较各组大鼠前列腺重量和前列腺指数的差异,评估前列腺增生程度。

记录初始和最终体重,解剖后称取前列腺重量,计算前列腺指数(PI=前列腺重量/体重×100)。

3

组织病理学分析

观察前列腺组织形态学变化,评估上皮厚度和细胞增殖情况。

采用H&E染色观察前列腺组织病理变化,测量上皮厚度;用免疫组化检测Ki-67表达。

4

血清激素水平检测

检测血清DHT和E2水平,探讨昼夜节律紊乱对激素代谢的影响。

ELISA法检测大鼠血清中DHT和E2含量。

5

昼夜节律基因表达检测

验证昼夜节律紊乱是否影响核心时钟基因的表达。

qRT-PCR检测前列腺组织中昼夜节律基因的mRNA表达。

6

转录组测序和生物信息学分析

探索昼夜节律紊乱下前列腺组织的基因表达差异及相关通路。

对Con和Cle组的前列腺组织进行RNA-Seq,分析差异表达基因,并进行GO、KEGG、GSEA和PPI分析。

7

qRT-PCR验证关键基因

验证RNA-Seq结果的准确性,选取关键差异基因进行检测。

对选定的细胞周期和免疫相关基因(Cep55, Espl1, Irf8, Jchain, Kif20a, Mzb1, Pou2af1, Prc1)进行qRT-PCR。

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
睾酮----
雌二醇----
利多卡因----
DHT ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-0031
E2 ELISA试剂盒ElabscienceE-OSEL-R0001
抗Ki67抗体Boster Biological Technology--
HRP标记的二抗ZSGB Biotechnology--
DAB底物ZSGB Biotechnology--
Trizol试剂----
NanoDrop ND-1000----
Bioanalyzer 2100----
Dynabeads Oligo(dT)Thermo Fisher#25-61005
TruSeq RNA样本制备试剂盒----
Illumina HiSeq 2000系统Illumina--
SYBR Green试剂盒Takara--
CFX96 Touch qRT-PCR系统Bio-Rad--

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
大鼠品系、性别、体重、分组、每组样本量、饲养环境(温度、湿度)、T+E2缓释片剂量和植入方式、持续光照时长
阅读提示:Materials & Methods: Animal, Experiment design
组织病理学分析
组织固定时间、切片厚度、染色方法、图像分析(上皮厚度测量)、Ki-67抗体稀释度、DAB显色时间
阅读提示:Materials & Methods: Hematoxylin and Eosin (H&E), Immunohistochemistry
血清激素检测
血清采集方法、离心条件、ELISA试剂盒(货号)
阅读提示:Materials & Methods: Serum DHT and E2 were assessed by ELISA
RNA-Seq
RNA提取方法、RNA质量要求(浓度、RIN值)、cDNA文库构建试剂盒、测序平台
阅读提示:Materials & Methods: RNA-Seq
生物信息学分析
DEG筛选阈值、GO/KEGG富集显著性阈值、GSEA参数、PPI网络构建参数
阅读提示:Materials & Methods: Differential gene analysis, Gene ontology and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes analysis, Gene set enrichment analysis, Protein–protein interaction network analysis