揭秘尿道下裂发病机制:HNF-1α 通过激活 STAT3 促进尿道纤维化

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 4.2

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  尿道下裂是常见男性泌尿生殖畸形,病因不明。广州医科大学研究人员开展 HNF-1α 调节尿道下裂机制的研究,发现 HNF-1α 通过激活 STAT3 促进尿道下裂及尿道周围纤维化,靶向 HNF-1α 或为治疗新方向。

  在神秘的人体发育世界里,有一种病症一直困扰着医学界,那就是尿道下裂(Hypospadias,HP)。它就像一个隐藏在男性泌尿生殖系统中的 “小恶魔”,以 0.4% - 8.2% 的出现频率,给众多男性带来了生理和心理上的双重困扰。尿道下裂表现为异位尿道开口、尿道弯曲和异常的包皮分布 ,这些症状不仅影响患者的正常排尿,还可能对其生殖功能产生潜在威胁。
尽管现代医学在外科手术方面取得了巨大进步,手术显微镜、精细缝合材料等一系列新技术和新工具的出现,让尿道重建手术的临床效果有了显著提升,但手术治疗并非十全十美。早期可能出现血肿、出血、皮瓣坏死和尿路感染等并发症,后期还可能引发尿瘘、尿道狭窄、尿道憩室和尿道弯曲等问题。这就像一场与病症的艰难博弈,每一次手术都像是在走钢丝,充满了风险。因此,探寻尿道下裂更有效的治疗策略迫在眉睫,而深入了解其发病机制则是这场 “战斗” 的关键。

在之前的研究中,科学家们发现尿道下裂模型中尿道板成纤维细胞的增殖活性增加,凋亡率降低,这暗示着纤维化过程可能在尿道下裂的发展中扮演着重要角色。而肝细胞核因子(Hepatocyte nuclear factors,HNFs)家族作为一类重要的转录因子,与多种纤维化相关疾病密切相关。其中,HNF-1α 在前期的生物信息学分析中被预测为重度尿道下裂最活跃的上游调节因子,且与纤维蛋白原 α 链(FGA)和纤维蛋白原 β 链(FGB)的表达密切相关。但 HNF-1α 究竟在尿道下裂中发挥着怎样的作用,其背后的机制又是什么,这一系列问题如同迷雾,等待着科研人员去揭开。

为了驱散这层迷雾,来自广州医科大学附属广州市妇女儿童医疗中心的研究人员挺身而出,踏上了探索之旅。他们聚焦于 HNF-1α 与尿道下裂组织纤维化之间的关系,展开了深入研究。最终,他们的研究成果发表在《Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease》杂志上,为我们带来了关于尿道下裂发病机制的新认识。

研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。他们收集了广州医科大学附属广州市妇女儿童医疗中心尿道下裂患者的包皮标本,这是研究的样本来源。通过免疫组织化学(IHC)测定了 12 例尿道下裂患者包皮组织及其相邻正常组织中 HNF-1α、FGA 和 FGB 的水平;利用逆转录定量聚合酶链反应(RT-qPCR)检测了 22 例患者包皮组织中候选基因的转录水平,这些技术为研究提供了关键的数据支持。

研究人员首先对尿道下裂患者和正常对照的包皮组织样本进行研究。免疫组化结果显示,尿道下裂患者尿道周围包皮组织中 HNF-1α 蛋白表达显著增加,呈现出明显的棕黄色染色。同时,FGA 和 FGB 的表达也有所增加,这表明 HNF-1α 的表达与尿道下裂患者体内的纤维蛋白原存在关联。

在动物实验中,研究人员对小鼠进行了操作。沉默 HNF-1α 后,小鼠出现了尿道沟变窄的现象,同时尿道周围的病理性纤维化程度降低。不仅如此,炎症细胞因子和氧化应激相关因子在抑制 HNF-1α 表达后也显著减少,STAT3、FGA 和 FGB 的蛋白水平同样受到抑制。这一系列变化暗示着 HNF-1α 在尿道下裂的发展过程中起着重要作用。

深入探究机制发现,HNF-1α 能够转录激活 STAT3,进而增加 FGA 和 FGB 的表达。研究还发现,抑制 HNF-1α 可以通过使 STAT3 失活来改善小鼠的尿道下裂症状。这一机制的揭示,如同找到了一把打开尿道下裂发病机制大门的钥匙。

研究人员通过临床标本检测、动物实验等多方面的研究,证实了 HNF-1α 通过激活 STAT3 促进尿道下裂和尿道周围纤维化的发生发展。这一发现为尿道下裂的发病机制提供了新的理论依据,也为未来尿道下裂的治疗指明了新的方向 —— 靶向 HNF-1α 或许有望成为治疗尿道下裂的新策略。

目前,尿道下裂的病因复杂且尚未完全明确,这项研究的成果无疑为该领域的研究带来了新的曙光。它让我们更加深入地了解了尿道下裂的发病机制,为后续开发更加精准、有效的治疗方法奠定了基础。相信在未来,随着研究的不断深入,人类终将攻克尿道下裂这一难题,为患者带来新的希望。

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