人类尿道狭窄疾病中炎症-纤维化微环境的阐明

《Scientific Reports》：Elucidation of inflammatory-fibrotic microenvironment in human urethral stricture disease

　　

摘要

尿道狭窄病 (USD) 的特征是炎症，随后组织纤维化破坏尿流。近期研究表明下尿路菌群失调会增加促炎细胞因子，阻碍组织修复并促进尿道纤维化瘢痕形成。尽管有了这些见解，但 USD 形成、进展和复发的潜在全面分子机制仍不清楚。我们旨在识别分子靶点并确定促成 USD 的通路，从而为未来的治疗干预识别潜在靶点。我们对 USD 患者尿液和瘢痕组织进行了全面的多模态分析。检测了尿液细胞因子，进行了转录组谱分析和通路富集，网络映射识别了纤维化枢纽。通过原子力显微镜 (AFM) 量化了组织生物力学硬度，蛋白质和组织学分析采用了免疫染色和蛋白质印迹法。USD 中 IFN-β、IFN-γ、IL-1β、IL-6 和 IL-8 显著升高。转录组谱分析揭示了 745 个差异表达基因，富集于 ECM 组织、细胞因子风暴、TGF-β、整合素、IL-17A、WNT/β-catenin。ECM 组织和细胞因子风暴被识别为中心交互枢纽，由胶原蛋白以及 SMAD3 和 TGF-β1 等促纤维化调节因子主导。与对照组相比，USD 组织的组织硬度增加了三倍，突显了 ECM 重塑。免疫染色显示波形蛋白、弹性蛋白、COL1 和 TGF-β 表达增强，并采用蛋白质印迹研究观察蛋白水平升高的趋势。评估通路富集与转录组谱分析的综合方法揭示了驱动 USD 的炎症、基质重塑和机械转导机制之间的联系。研究结果为个性化模型和治疗靶点提供了机制基础。