孕激素和脂联素受体7(PAQR7)介导P4对人颗粒细胞的抗凋亡作用,其缺乏会降低雌性小鼠的卵巢功能

Progestin and adipoQ receptor 7 (PAQR7) mediate the anti-apoptotic effect of P4 on human granulosa cells and its deficiency reduces ovarian function in female mice.

作者信息Jia Li, Yiting Liu, Jinxia He, Zixuan Wu, Fang Wang, Jian Huang, Liping Zheng, Tao Luo
PMID38317224
发布时间2024-02-06
DOI10.1186/s13048-024-01348-w

实验完整度

包含体外KGN细胞敲降与凋亡检测、Paqr7敲除小鼠体内功能验证、患者样本及DOR小鼠模型表达分析,并涉及机制通路验证。

主要模型

人颗粒细胞系KGN Paqr7敲除小鼠(C57BL/6J) DOR患者卵泡液来源颗粒细胞 DOR样表型小鼠模型(TPT处理)

重点核对

KGN细胞中siPAQR7敲降效率约70%,伴随P4(1 µM)或AG(0.2 µM)处理 Paqr7−/−小鼠的构建使用CRISPR-Cas9,删除812 bp,确认mRNA和蛋白缺失 动情周期监测连续12天,激素检测在动情间期或动情前期进行 生育力评估:每笼一雄一雌配对,记录约6个月的产仔数和每窝仔数 患者分组依据博洛尼亚标准和ESHRE指南,样本量DOR和NOR每组n=11

摘要

目的:PAQR7作为孕酮膜受体在细胞凋亡中发挥关键作用。PAQR7在哺乳动物卵巢功能中的生理机制及其抗凋亡作用仍知之甚少。方法:我们首先添加0.2 µM氨基谷鲁米特(AG)——一种内源性孕酮(P4)分泌的抑制剂,并在人KGN细胞中与P4共孵育转染siPAQR7,分别鉴定颗粒细胞凋亡。此外,我们使用Paqr7敲除(PAQR7 KO)小鼠评估PAQR7在卵巢中的作用。结果:PAQR7缺乏显著增加KGN细胞凋亡,而补充P4后这一显著差异消失。Paqr7−/−雌性小鼠表现出动情周期延长、卵泡生长减少、闭锁卵泡数量增加,以及E2和AMH浓度降低。与Paqr7+/+小鼠相比,Paqr7−/−小鼠的产仔数、每窝仔数和自发排卵显著减少。此外,我们还发现从诊断为卵巢储备功能减退(DOR)的患者卵泡液和具有DOR样表型的小鼠卵巢中分离的颗粒细胞中PAQR7表达低。结论:本研究已确定PAQR7参与小鼠卵巢功能和受精潜力。一种可能的机制是通过BCL-2/BAX/CASPASE-3信号通路介导P4对GC凋亡的抗凋亡作用。PAQR7对卵巢发育和衰老的影响机制仍有待确定。补充信息:在线版本包含补充材料,可访问10.1186/s13048-024-01348-w。关键词:凋亡,颗粒细胞,卵巢功能,孕酮,孕激素和脂联素受体7(PAQR7)

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
PAQR7是否介导孕酮(P4)对人颗粒细胞的抗凋亡作用,并影响卵巢功能?
核心机制
PAQR7通过BCL-2/BAX/CASPASE-3信号通路介导P4的抗凋亡作用。
主要证据
体外KGN细胞敲低PAQR7增加凋亡并改变凋亡相关蛋白表达,Paqr7敲除小鼠出现卵巢功能下降、凋亡增加及生育力降低,且DOR患者和DOR样小鼠中PAQR7表达下调。
研究意义
该研究可能为延缓卵巢衰老的发生提供新的见解,并为临床治疗卵巢早衰、女性不孕等疾病提供潜在的治疗方法。

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

验证P4对KGN细胞的抗凋亡作用

确认P4能否抑制人颗粒细胞凋亡,并观察内源性P4被抑制后的影响。

KGN细胞分别用P4(1 µM)、AG(0.2 µM)、P4+AG处理24小时,检测凋亡率及凋亡相关蛋白表达。

2

敲低PAQR7验证其介导P4的抗凋亡作用

探究PAQR7缺失是否影响P4的抗凋亡效果及凋亡相关信号通路。

将siPAQR7或对照siRNA转染KGN细胞,并部分组加入P4共孵育,检测凋亡、PAQR7表达及BCL2/BAX/CASPASE-3。

3

构建Paqr7敲除小鼠并评估生育力

研究PAQR7缺失对雌性小鼠生育力和自发排卵的影响。

使用CRISPR-Cas9构建Paqr7−/−小鼠,与野生型配对观察6个月产仔情况,并检查阴道栓后收集卵母细胞计数。

4

评估Paqr7敲除对卵巢组织学与卵泡发育的影响

确定PAQR7缺失是否导致卵巢形态异常和卵泡发育受阻。

取2月龄小鼠卵巢进行HE染色,统计各阶段卵泡数量(原始、初级、次级、窦状、闭锁)。

5

检测生殖内分泌激素水平

评估PAQR7缺失对雌二醇、AMH、FSH和孕酮等激素水平的影响。

在动情间期或动情前期采集血清,ELISA检测AMH、E2、P4和FSH浓度。

6

检测卵巢组织凋亡与氧化应激

验证PAQR7缺失是否增加卵巢细胞凋亡并伴随氧化应激。

使用TUNEL染色检测凋亡,Western blot和RT-qPCR检测Bcl2、Bax、Caspase-3,使用ROS探针检测氧化应激。

7

验证DOR患者及DOR样小鼠中PAQR7表达

探明PAQR7表达下调是否与临床DOR相关。

从DOR患者(n=8)和对照组(n=11)卵泡液分离颗粒细胞,Western blot检测PAQR7蛋白水平;构建DOR样小鼠模型(TPT处理),检测卵巢PAQR7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
DMEM/F-12培养基Corning--
胎牛血清Gibco--
青霉素-链霉素-庆大霉素添加剂----
氨基谷鲁米特MCEHY-B0237
孕酮Sigma-AldrichP0130
PAQR7 siRNARibobioSIGS0016288-1
Annexin V探针试剂盒Beyotime--
DAPISolarbioC0065-50
RIPA裂解液SolarbioR0010
蛋白酶抑制剂混合物MedChemexpressHY-K0010
聚偏二氟乙烯膜Sigma-AldrichIPVH00010
抗PAQR7抗体Biossbs-17741R
抗Bcl2抗体Proteintech26593-1-AP
抗Bax抗体Proteintech50599-2-Ig
抗cleaved-Caspase-3抗体Cell Signaling Technology#9664
抗GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
HRP标记的山羊抗兔IgGProteintechSA00001-2
HRP标记的山羊抗小鼠IgGProteintechSA00001-1
增强化学发光检测试剂盒UelandyS6009M
TRIzol试剂Invitrogen--
PrimeScript™ RT试剂盒TaKaRaRR047A
SYBR Green试剂TaKaRaRR430A
CFX96实时PCR检测系统Bio-Rad--
FSH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0511c
E2 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-0150c
AMH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M3015
一步法TUNEL原位凋亡试剂盒ElabscienceE-CK-A320
ROS检测试剂盒Sigma-AldrichD7008
雷公藤多苷片De Ende Pharmaceutical Co. LTD--
M2培养液----
透明质酸酶----
切片机RM2255Leica--

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
细胞实验
细胞系:KGN;处理组:对照组、P4 (1 µM)、AG (0.2 µM)、P4+AG;siRNA转染效率;转染后培养时间
阅读提示:方法 'Cell culture and treatments' 和 'Apoptosis'
paqr7敲除小鼠构建
基因编辑方法:CRISPR-Cas9;gRNA序列;后代鉴定方法:PCR和Western blot;小鼠周龄
阅读提示:方法 'Animals' 中的Paqr7敲除小鼠构建部分
生育力评估
配对方式:一雄一雌;观察时间约6个月;记录产仔数和每窝仔数;笼数每组7
阅读提示:方法 'The fertility rate of Paqr7−/− female mice'
激素检测
采血时间:动情间期或动情前期;小鼠月龄2个月;各组n=3;检测方法ELISA
阅读提示:方法 'Measurement of hormone levels'
组织学分析
小鼠月龄2个月;切片厚度5 μm;染色方法HE;卵泡计数标准
阅读提示:方法 'Histological analysis of ovarian tissue and ovarian follicle counts'