C57BL/6Aire-/-小鼠前列腺中的免疫失调与人良性前列腺增生中所见相似

Immune dysregulation in the prostates of C57BL/6Aire-/- mice mirrors that seen in human benign prostatic hyperplasia

作者信息Nadia A Lanman, Meaghan M Broman, Harish Kothandaraman, Gregory M Cresswell, Gada D Awdalkreem, Dilinaer Wusiman, Andree K Kolliegbo, Alexander P Glaser, Brian T Helfand, Renee E Vickman, Jiang Yang, Simon W Hayward, Timothy L Ratliff
PMID42420752
期刊J Pathol
发布时间2026-10
DOI10.1002/path.70093

实验完整度

包含小鼠模型、组织学、流式细胞术、scRNA-seq及人BPH样本比较,多层级证据并有免疫细胞和间质功能机制验证。

主要模型

C57BL/6Aire-/-小鼠前列腺 C57BL/6J野生型小鼠前列腺 人BPH患者前列腺组织样本

重点核对

C57BL/6Aire-/-小鼠8–12周龄,皮下注射200μg前列腺匀浆蛋白与弗氏完全佐剂1:1,总体积100μl,10天后以200μg前列腺匀浆蛋白与弗氏不完全佐剂1:1加强免疫,21天或35天后收集前列腺。 scRNA-seq:6只C57BL/6Aire-/-小鼠,每样本混合3只小鼠前列腺,21天样本14,935个细胞,35天样本17,149个细胞。 人BPH前列腺组织样本用于scRNA-seq和组织学比较。 流式细胞术分析C57BL/6Aire-/-、C57BL/6Aire+/-和C57BL/6Aire+/+小鼠前列腺免疫细胞组成。 组织学检测包括H&E、K8/K5 IHC、Masson三色染色和免疫荧光。

摘要

良性前列腺增生(BPH)是老年男性中最常见的泌尿系统疾病,导致显著的发病率。BPH的病因尚不清楚,尽管已知慢性前列腺炎症可促进BPH中的增生、纤维化重塑和治疗抵抗。BPH高度复杂且异质,表现为不同程度的间质和上皮增殖、纤维化、炎症以及相关的下尿路症状。这种复杂性给模型开发带来了挑战。在此,我们表征了一种Aire转录因子缺陷的非消退性(慢性)炎症模型,该模型为C57BL/6J背景,用于研究BPH中存在的前列腺炎症。这种慢性炎症模型表现出中枢耐受缺失,但保留其他方面完整且功能正常的免疫系统。C57BL/6Aire-/-小鼠皮下注射前列腺匀浆蛋白和弗氏完全佐剂,10天后加强免疫。21天和35天后,收集整个前列腺用于组织学、流式细胞术和单细胞RNA测序(scRNA-seq),然后与人BPH数据进行比较。炎症局限于C57BL/6Aire-/-小鼠的前列腺。组织学和scRNA-seq数据显示,C57BL/6Aire-/-小鼠前列腺中的主要白细胞表型是B和T淋巴细胞。C57BL/6Aire-/-小鼠前列腺中的巨噬细胞表达与一系列表型相关的特征,正如BPH中所见。我们在C57BL/6Aire-/-前列腺中鉴定出一个Trem2+巨噬细胞群体和衰老相关的Cd8+GZMK hi GZMB low T细胞,类似于人BPH中所见。此外,C57BL/6Aire-/-中的成纤维细胞簇与诊断为BPH患者前列腺中鉴定出的成纤维细胞相似,这些簇也表达与衰老相关的标志物。总体而言,C57BL/6Aire-/-小鼠前列腺中观察到的炎症和预测的白细胞-间质相互作用类似于人BPH,可能处于疾病的早期阶段,使该模型可用于研究炎症驱动的前列腺增生的影响。© 2026 The Author(s)。The Journal of Pathology由John Wiley & Sons Ltd代表大不列颠和爱尔兰病理学会出版。

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
C57BL/6Aire-/-小鼠前列腺慢性炎症模型是否能够再现人良性前列腺增生(BPH)中的免疫失调和间质重塑特征。
核心机制
Aire缺陷导致中枢耐受缺失,引发前列腺局部慢性非消退性炎症,B/T淋巴细胞和巨噬细胞浸润,伴随成纤维细胞衰老相关分泌表型和上皮-间质增生。
主要证据
组织学、流式细胞术和scRNA-seq显示C57BL/6Aire-/-小鼠前列腺中B/T淋巴细胞为主,存在Trem2+巨噬细胞、衰老相关Cd8+GZMK hi GZMB low T细胞和表达SASP标志物的成纤维细胞,与人BPH数据相似。
研究意义
该模型可用于研究慢性非消退性前列腺炎症对BPH的影响,特别是炎症驱动的上皮和间质增生,以及评估抗TNF和其他抗炎治疗。

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

小鼠免疫与前列腺组织收集

建立C57BL/6Aire-/-小鼠前列腺慢性炎症模型并获取组织。

C57BL/6Aire-/-小鼠皮下注射前列腺匀浆蛋白和弗氏完全佐剂,10天后加强免疫,21天或35天后收集前列腺组织。

2

组织学与免疫表型分析

评估前列腺炎症细胞浸润、上皮和间质增生。

前列腺组织固定、石蜡包埋、H&E染色、免疫组化和免疫荧光检测免疫细胞标志物和上皮/间质标志物。

3

流式细胞术分析

量化前列腺免疫细胞组成。

消化前列腺组织为单细胞悬液,进行流式细胞术检测CD45+白细胞及其亚群。

4

单细胞RNA测序

解析前列腺细胞异质性和免疫细胞亚群。

前列腺组织消化后使用10x Genomics平台进行scRNA-seq,数据用Seurat分析。

5

人BPH数据比较

验证小鼠模型与人BPH的相似性。

将C57BL/6Aire-/-小鼠scRNA-seq数据与人BPH患者前列腺数据进行比较分析。

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
弗氏完全佐剂Thermo Fisher Scientific--
弗氏不完全佐剂Thermo Fisher Scientific--
Chromium Next GEM单细胞3’试剂盒3.1版10× Genomics--
I型胶原酶----
BioCare抗原修复仪BioCare Medical--

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
小鼠免疫
小鼠品系、年龄、性别;免疫剂量、佐剂类型、注射体积、加强时间;组织收集时间点
阅读提示:Methods中Mice小节
组织学
固定液、抗原修复条件、抗体克隆号及稀释比例
阅读提示:Methods中Mouse necropsy and histology小节及Supplementary Table S1
流式细胞术
抗体组合、样本处理、设门策略
阅读提示:Methods中Cell flow cytometry小节及Supplementary Table S1
scRNA-seq
小鼠数量、组织混合策略、消化条件、试剂盒版本、测序深度
阅读提示:Methods中Single-cell RNA sequencing小节及Supplementary Table S2
人BPH样本比较
人BPH样本来源、例数、临床信息
阅读提示:Methods中Human prostate specimens小节及Results相关描述