脂代谢相关分子Col6a5和Gpr1在高雄激素化小鼠中的作用及其机理

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【关键词】 多囊卵巢综合征  雄激素  脂代谢  Col6a5  Gpr1 

【出版日期】2019-06-01

【摘要】多囊卵巢综合征(PCOS,polycystic ovarian syndrome)以其高发病率、临床表型多样而严重影响着女性生活质量。现在认为高雄激素血症是PCOS的重要病理因素。PCOS患者群体中约70%具有高雄激素血症,高雄激素能够导致代谢异常、卵巢功能紊乱,并且这些症状可以通过改善高雄激素血症得到缓解。脂代谢异常在PCOS患者群体中也具有高的发生率,并且脂代谢异常能够引起激素水平异常、胰岛素抵抗等PCOS相关症状。但纠正脂代谢异常是否能够缓解高雄激素引起的PCOS相关症状还有待探索。本研究以小鼠为模型,分别开展了以下三部分实验:第一部分:探索高雄激素对脂肪和卵巢脂代谢的影响。实验中,选择25日龄C57BL/6小鼠,随机分为两组。实验组小鼠皮下埋置含雄激素双氢睾酮(DHT,dihydrotestosterone)的硅胶管,持续高雄激素刺激60天。期间,进行体重测量和阴道涂片制作。第60天,两组小鼠各取一部分收集血清和组织样本,各组剩余小鼠移除硅胶管再饲养30天。观察组织形态,检测基因表达,分析转录组。研究结果表明:(1)DHT持续暴露诱导了脂肪和卵巢组织细胞肥大,并且细胞肥大与脂积累相关;(2)两种组织异常表达的脂代谢相关基因具有组织特异性;(3)去除DHT刺激缓解了卵巢症状,但在本实验观察时间内,脂肪组织脂代谢异常症状没有得到改善。第二部分:探索高雄激素诱导脂肪、卵巢脂代谢异常的调控靶点。实验中首先确定DHT处理小鼠脂肪和卵巢同时高表达的基因,选定一个作为靶基因。使用DHT处理卵巢基质细胞和3T3-L1成脂细胞,检测细胞脂含量,分析脂成分,分析基因表达。通过siRNA和Crisper-cas9系统分别抑制卵巢基质细胞和3T3-L1成脂细胞靶基因表达,观察对DHT效应的影响。然后通过给DHT诱导的高雄激素化小鼠尾静脉注射慢病毒抑制靶基因表达,观察对细胞肥大的影响。研究结果表明:(1)Col6a5在DHT处理小鼠脂肪和卵巢同时高表达;(2)DHT诱导了卵巢基质细胞、3T3-L1成脂细胞中脂质积累;(3)胆固醇是DHT诱导卵巢基质细胞积累脂质的主要成分。(4)抑制Col6a5表达缓解了DHT诱导的脂积累和细胞肥大。第三部分:探索高雄激素对卵泡发育的影响及调控靶点。首先调研能够影响卵巢功能的脂代谢相关分子,确定靶分子。分离培养原代颗粒细胞和黄体化颗粒细胞,使用特异性拮抗肽和抗体处理细胞,观察靶分子活性抑制时细胞分化、激素合成分泌。给超数排卵小鼠注射靶分子拮抗肽,观察血清激素水平和卵泡发育。给小鼠雄激素脱氢表雄酮(DHEA,dehydroepiandrosterone)中性油溶液持续皮下注射20天。观察DHEA对卵泡发育、激素合成分泌的影响,和靶基因缺失对DHEA效应的影响。研究结果表明:(1)Gpr1是参与卵巢活动的脂代谢相关分子;(2)Gpr1活性抑制促进卵巢颗粒细胞黄体化和激素合成;(3)DHEA持续暴露增加了发育卵泡数目,Gpr1基因缺失会缓解DHEA这种效应。综上结果,可得到如下结论:(1)雄激素对脂代谢和卵泡发育具有明显影响,高雄激素化小鼠的卵巢功能紊乱具有高雄激素刺激依赖性。(2)DHT持续刺激通过不同的脂代谢途径诱导了卵巢基质细胞和脂肪细胞脂积累和细胞肥大。(3)Col6a5表达抑制分别通过胆固醇转化和脂代谢缓解卵巢、脂肪组织脂代谢异常。(4)DHEA持续刺激诱导了发育卵泡数目增加。(5)Gpr1抑制可以通过影响颗粒细胞活性,升高血清雌二醇水平,缓解DHEA引起的卵巢功能异常。

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