Notch2通过激活Wnt2/β-catenin通路改善早发性卵巢功能不全中颗粒细胞功能

Notch2 improves granulosa cell functions in premature ovarian failure by activating the Wnt2/β-catenin pathway.

作者信息Xia Liang, Nina Li, Senyan Wu
PMID40739650
发布时间2025-07-30
DOI10.1186/s13048-025-01745-9

实验完整度

包含体内小鼠模型和体外KGN细胞模型的独立证据层级,并进行了功能验证(细胞活力、周期、凋亡)和机制验证(通路抑制剂/激动剂、β-catenin敲低、Co-IP)。

主要模型

环磷酰胺和白消安诱导的POF小鼠模型 环磷酰胺诱导的KGN细胞POF模型

重点核对

POF小鼠模型诱导:环磷酰胺(120 mg/kg)和白消安(30 mg/kg)腹腔注射 Notch2过表达:尾静脉注射oe-Notch2慢病毒(5×10^8 TU) Wnt/β-catenin通路抑制:IWR-1(5 mg/kg)腹腔注射,每2天一次,共12天 POF细胞模型诱导:60 μg/mL环磷酰胺处理KGN细胞24小时 Wnt/β-catenin通路激活:SKL2001(40 μM)处理KGN细胞15小时

摘要

背景:Notch2和Wnt2/β-catenin通路可改善颗粒细胞(GC)功能,且在某些细胞中Notch与Wnt/β-catenin之间存在相互作用。我们旨在研究Notch2是否通过激活Wnt2/β-catenin通路改善早发性卵巢功能不全(POF)中的GC功能。方法:在小鼠或KGN细胞中干扰Notch2表达,然后分别用环磷酰胺和白消安腹腔注射处理小鼠,以及用环磷酰胺处理KGN细胞以建立POF模型。在体内,计数不同阶段的卵泡数量,并检测Notch2与Wnt2之间的相互作用。在体外,测量细胞活力和细胞周期。此外,在体内和体外检测激素水平、氧化应激程度、细胞凋亡、Notch2和Wnt2/β-catenin通路相关基因。最后,使用Wnt/β-catenin通路抑制剂(IWR-1)、激动剂(SKL2001)和β-catenin敲低。结果:Notch2过表达不仅改善了POF小鼠的激素水平、卵泡发育、氧化应激程度和卵巢细胞凋亡,还激活了Wnt2/β-catenin通路。此外,在POF小鼠中Notch2与Wnt2存在相互作用。在体外,Notch2敲低降低了POF模型的细胞活力,破坏了细胞周期,增加了细胞凋亡,恶化了激素水平,促进了氧化应激程度并抑制了Wnt2/β-catenin通路。重要的是,Notch2过表达的保护作用和Notch2敲低的有害影响被IWR-1和SKL2001逆转。在同时敲低Notch2和β-catenin的POF模型中,β-catenin敲低进一步损害了GC功能。结论:Notch2可能通过激活Wnt2/β-catenin通路改善POF中的GC功能,提示Notch2介导的Wnt2/β-catenin通路是POF的新型治疗靶点。

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
Notch2是否通过激活Wnt2/β-catenin通路改善POF中的颗粒细胞功能?
核心机制
Notch2通过与Wnt2相互作用并激活Wnt2/β-catenin通路,从而改善POF中颗粒细胞功能。
主要证据
体内实验中,Notch2过表达改善了POF小鼠的激素水平、卵泡发育、氧化应激和细胞凋亡,而IWR-1逆转了这些效应;体外实验中,Notch2敲低加剧了KGN细胞损伤,SKL2001逆转了这些有害效应,且β-catenin敲低进一步损害了细胞功能。
研究意义
研究阐明Notch2介导的Wnt2/β-catenin通路在POF中的生物学作用,提出该通路是POF的新型治疗靶点。

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

建立POF小鼠模型并验证Notch2过表达效率

验证Notch2过表达是否成功,并建立POF小鼠模型以评估Notch2的作用。

通过尾静脉注射oe-Notch2慢病毒过表达Notch2,随后用环磷酰胺和白消安腹腔注射建立POF小鼠模型。用qPCR验证Notch2过表达效率。

2

评估Notch2过表达对POF小鼠卵巢功能的影响

检测Notch2过表达对POF小鼠卵巢发育、激素水平、卵泡数量和氧化应激的影响。

通过HE染色计数各阶段卵泡,ELISA检测血清FSH、E2和AMH水平,qPCR检测类固醇生成酶基因表达,并检测氧化应激标志物。

3

验证Notch2与Wnt2的相互作用及Wnt2/β-catenin通路激活

验证Notch2是否与Wnt2相互作用,并检测Notch2过表达是否激活Wnt2/β-catenin通路。

通过Co-IP验证Notch2与Wnt2的蛋白相互作用,qPCR、IHC和Western blot检测Wnt2、β-catenin及相关通路蛋白表达。

4

建立POF细胞模型并验证Notch2敲低效率

在KGN细胞中敲低Notch2,并用环磷酰胺建立POF细胞模型,以评估Notch2敲低对细胞功能的影响。

用Lipofectamine 2000将sh-Notch2转染KGN细胞,qPCR验证敲低效率,然后用环磷酰胺处理建立POF模型。

5

评估Notch2敲低对POF细胞功能的影响及SKL2001的逆转作用

检测Notch2敲低对POF细胞活力、周期、凋亡、激素水平和氧化应激的影响,并验证Wnt/β-catenin通路激动剂SKL2001的逆转作用。

使用CCK-8检测细胞活力,流式细胞术检测细胞周期和凋亡,ELISA检测激素水平,Western blot和qPCR检测通路相关蛋白和基因表达。

6

验证β-catenin在Notch2调控GC功能中的关键作用

通过敲低β-catenin,验证Wnt2/β-catenin通路是Notch2改善POF中GC功能的关键下游机制。

在sh-Notch2和SKL2001处理的KGN细胞中敲低β-catenin,检测细胞功能、激素水平、氧化应激和通路蛋白表达。

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
环磷酰胺MerckPHR1404
白消安Shanghai Source Leaf Biological Technology Co., Ltd.S48408
IWR-1Shanghai Source Leaf Biological Technology Co., Ltd.--
SKL2001Shanghai Source Leaf Biological Technology Co., Ltd.S88219
Wnt2抗体AffinityDF8067
β-catenin抗体AffinityAF6266
Axin2抗体AffinityDF6978
LEF1抗体AffinityDF7570
Notch2抗体BIOSSbs-21663R
Jag1抗体BIOSSbs-1448R
Hes2抗体AffinityDF8555
Cleaved-Caspase 3抗体AffinityAF7022
Caspase-3抗体AffinityAF6311
β-actin抗体Proteintech81115-1-RR
免疫沉淀试剂盒BBI Life SciencesC600689-0020
C-Myc标签抗体AffinityT0052
Flag标签抗体AffinityT0003
抗兔IgG抗体CST7074
Lipofectamine 2000转染试剂----
CCK-8检测试剂盒BiyuntianC0039
凋亡检测试剂盒BD556547
FSH ELISA试剂盒Ruixin BiotechRX106046H
E2 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-linked Biotechnology Co., Ltd.ml077398
AMH ELISA试剂盒Ruixin BiotechRX106786H
MDA检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA003-1
GSH检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA006-2-1
SOD检测试剂盒Nanjing Jiancheng Bioengineering InstituteA001-1
RNA提取试剂盒AmyjetAG21024
HiFiScript cDNA第一链合成试剂盒CWBIOCW2569M
SYBR Green qPCR试剂盒Yeasen11201ES08
Image J软件----

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
动物模型建立
小鼠品系、周龄、性别;环磷酰胺和白消安的剂量、给药途径和溶剂;Notch2过表达慢病毒的滴度和注射方式。
阅读提示:详见Materials and methods中的Animals和Mice treatment protocol部分
细胞模型建立
KGN细胞来源;环磷酰胺处理浓度和处理时间;sh-Notch2和sh-β-catenin的转染试剂、转染时间和效率验证。
阅读提示:详见Materials and methods中的Cell culture and treatment部分
Wnt/β-catenin通路干预
IWR-1的给药剂量、频率和疗程;SKL2001的处理浓度和处理时间。
阅读提示:详见Materials and methods中的Mice treatment protocol和Cell culture and treatment部分
功能检测
CCK-8检测的细胞密度、处理时间和检测波长;流式细胞术检测凋亡和周期的染色方法、孵育时间和上机时间;ELISA检测的激素指标。
阅读提示:详见Materials and methods中的CCK-8 assay、Flow cytometry、Hormone assay部分
分子检测
Western blot检测的一抗、二抗、稀释比例和孵育条件;qPCR检测的内参基因和数据分析方法。
阅读提示:详见Materials and methods中的Western blot analysis和Quantitative real-time PCR部分