HMGB1/NF-κB轴、IL-8和铜死亡参与顺铂诱导的睾丸损伤:百里酚的潜在保护作用

HMGB1/NF-κB Axis, IL-8, and Cuproptosis Contribute to Cisplatin-Induced Testicular Injury: Protective Potential Effect of Thymol.

作者信息Layla Alkharashi, Iman Hasan, Aliyah Almomen, Qamraa H Alqahtani, Yasmen F Mahran, Amul M Badr, Reem T Atawia, Awatif Binmughram, Rehab Ali, Nadrah Alamri, Amira M Badr
PMID41301513
发布时间2025-11-14
DOI10.3390/biom15111595

实验完整度

包含体内动物模型(大鼠)与体外数据库分析(TCGA/GTEx),并进行了功能验证(精子参数、激素水平)和机制验证(基因表达、蛋白水平)。

主要模型

Wistar大鼠模型 TCGA/GTEx睾丸生殖细胞肿瘤数据

重点核对

Wistar大鼠,每组8只 百里酚剂量60 mg/kg,口服,每日,持续14天 顺铂剂量8 mg/kg,单次腹腔注射 大鼠第15天安乐死,采集样本 统计分析采用单因素方差分析和Tukey-Kramer事后检验

摘要

背景:顺铂(CP)的使用与睾丸毒性相关。铜死亡相关基因与精子发生功能障碍有关。此外,HMGB1/NF-κB轴已涉及铜死亡介导的炎症。本研究旨在探讨CP毒性对大鼠睾丸中HMGB1/NF-κB轴和铜死亡的影响。同时探讨了百里酚的作用。方法:使用四组雄性Wistar大鼠:对照组、百里酚组(60 mg/kg,口服,每日,持续2周)、CP组(8 mg/kg,腹腔单次注射)和CP+百里酚组。结果:CP显著降低血清睾酮和LH水平。通过氧化应激标志物的调节,CP诱导的氧化应激明显。CP处理诱导IL-8、NF-κB和HMGB1的表达,并伴随铜死亡基因(包括SLC31A1、FDX1和DLAT)表达增加。另一方面,百里酚拮抗CP睾丸损伤。百里酚的作用与IL-8、NF-κB、HMGB1和铜死亡标志物表达降低相关。结论:总之,本研究提供了HMGB1/NF-κB轴和铜死亡在CP诱导的睾丸损伤中可能发挥潜在作用的证据,并阐述了百里酚对睾丸损伤的保护作用,其至少部分归因于抑制HMGB1和铜死亡相关基因的表达。

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
顺铂诱导的睾丸损伤是否涉及HMGB1/NF-κB轴、IL-8和铜死亡,以及百里酚是否能通过调节这些通路发挥保护作用?
核心机制
顺铂通过上调HMGB1/NF-κB轴、IL-8和铜死亡相关基因(SLC31A1、FDX1、DLAT)的表达,并增加睾丸铜水平,诱导氧化应激和炎症,导致睾丸损伤。
主要证据
使用Wistar大鼠模型,检测精子参数、激素水平、氧化应激标志物、炎症因子(IL-8、NF-κB、HMGB1)和铜死亡标志物(SLC31A1、FDX1、DLAT)的表达。
研究意义
本研究首次将铜死亡相关基因失调与顺铂诱导的睾丸损伤联系起来,并揭示了百里酚抑制HMGB1和铜死亡作为新的潜在保护机制。

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

动物模型建立与分组处理

建立顺铂诱导的睾丸损伤模型,并评估百里酚的保护作用。

将32只成年雄性Wistar大鼠随机分为4组(每组8只):对照组(口服溶剂14天,第7天腹腔注射生理盐水)、百里酚组(口服百里酚60 mg/kg,每日,共14天)、顺铂组(第7天单次腹腔注射8 mg/kg顺铂)、顺铂+百里酚组(百里酚处理14天,第7天注射顺铂)。第15天安乐死,收集血液和睾丸组织。

2

精子参数和形态评估

评估顺铂对精子数量、活力和形态的影响,以及百里酚的改善作用。

使用血细胞计数器测定精子总数,伊红Y和苯胺黑染色评估精子活力,H&E染色评估精子形态。

3

血清激素水平检测

检测血清睾酮和LH水平的变化,评估顺铂对内分泌功能的影响及百里酚的保护作用。

使用ELISA试剂盒检测血清睾酮和LH水平。

4

氧化应激和炎症标志物检测

评估顺铂诱导的氧化应激和炎症反应,以及百里酚的调节作用。

比色法检测睾丸铜离子浓度,试剂盒检测总抗氧化活性、SOD、MDA,ELISA检测NF-κB-p65和IL-8。

5

组织病理学检查

观察睾丸组织的结构损伤和百里酚的保护效果。

睾丸组织固定、包埋、切片(5μm)、H&E染色,光镜观察。

6

铜死亡相关基因表达分析

检测铜死亡相关基因FDX1、DLAT、SLC31A1的mRNA表达变化。

使用RT-qPCR检测基因表达,β-actin作为内参,采用2^-ΔΔCt法计算相对表达量。

7

蛋白表达分析(Western blot)

检测HMGB1和FDX1蛋白的表达水平。

提取蛋白,SDS-PAGE电泳,转膜,抗体孵育,ECL检测。

8

数据库分析

分析铜死亡相关基因在睾丸生殖细胞肿瘤(TGCT)和正常组织中的表达差异。

使用GEPIA2数据库分析TCGA和GTEx数据中FDX1、DLAT、SLC31A1的表达。

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
顺铂EBEWE Pharma--
百里酚Abcam--
抗HMGB1抗体Fine TestFNab013924
抗GAPDH抗体Abcamab8245
睾酮ELISA试剂盒--K76 21-100
LH ELISA试剂盒--EK731211
铜检测试剂盒ElabScienceE-BC-K3100
SOD检测试剂盒BiodiagnosticsSD 25 21
MDA检测试剂盒BiodiagnosticsSD 25 28
蛋白检测试剂盒SolarbioPC 0020
NF-kB-P65 ELISA试剂盒MyBiosourceMBS250513
IL-8 ELISA试剂盒MyBiosourceMBS9141543
FDX1 ELISA试剂盒SolarbioMBS99100052
HMGB1 ELISA试剂盒CUSABIO BIOTECHEELO47
RNeasy Mini试剂盒Qiagen74104
NanoDrop分光光度计Thermo Fisher Scientific--
PVDF膜----
HRP标记的抗兔二抗----
ECL检测系统----
Image Quant LAS 4000The Lab World Group--

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
动物模型与分组
大鼠品系、周龄/体重、分组及每组动物数
阅读提示:见2.2.1节,分组与剂量描述
给药方案
百里酚剂量、给药途径、频率、持续时间;顺铂剂量、给药途径、单次注射时间点
阅读提示:见2.2.1节,实验设计部分
精子参数检测
精子计数方法、活力染色及形态评估的具体步骤
阅读提示:见2.2.2节,精子计数和形态评估
激素和生化指标检测
ELISA试剂盒的样品制备、稀释倍数、检测波长等
阅读提示:见2.2.3节、2.2.4节
基因表达分析
RNA提取方法、cDNA合成条件、qPCR引物序列、反应条件、内参基因
阅读提示:见2.2.6节及表1
蛋白表达分析
蛋白提取和定量方法、SDS-PAGE条件、抗体稀释比例、孵育时间和温度
阅读提示:见2.2.7节