白藜芦醇-β环糊精通过调节颗粒细胞自噬抑制早发性卵巢功能不全的进展

Resveratrol-βcd inhibited premature ovarian insufficiency progression by regulating granulosa cell autophagy.

作者信息Bingbing Hu, Xiushuang Zheng, Wei Zhang
PMID38221630
发布时间2024-01-15
DOI10.1186/s13048-024-01344-0

实验完整度

高

包含体外细胞实验、原代细胞共培养、动物模型(B/C诱导POI)、体内药代动力学及功能验证,并进行了信号通路和自噬机制验证。

主要模型

B/C诱导的POI小鼠模型 原代小鼠卵巢颗粒细胞 COV434细胞系 RAW264.7巨噬细胞

重点核对

POI模型建立:白消安(30 mg/kg)和环磷酰胺(120 mg/kg)单次腹腔注射 白藜芦醇-βcd给药剂量:50 mg/kg,隔日口服灌胃 IL-6中和实验:200 µg/只IL-6抗体尾静脉注射 体外细胞处理:5 µM白藜芦醇-βcd或白藜芦醇 自噬检测:使用巴弗洛霉素A1 (100 nM)处理12小时

摘要

背景:早发性卵巢功能不全(POI)患者的卵巢环境表现出免疫失调,导致大量促炎细胞因子过度分泌,影响卵巢功能。巨噬细胞极化的异常水平直接或间接抑制卵巢颗粒细胞的分化和类固醇激素的产生,最终导致POI。白藜芦醇作为一种保健品,其安全性已得到广泛认可。大量证据表明白藜芦醇及其类似物具有显著的免疫调节功能。也有报道称白藜芦醇可以有效抑制POI的进展。然而,白藜芦醇抑制POI进展的潜在免疫学和分子机制仍不清楚。结果:我们之前的报告表明,白藜芦醇-βcd(白藜芦醇的β-环糊精复合物)能显著提高白藜芦醇的稳定性。白藜芦醇-βcd可以调节肿瘤微环境中巨噬细胞和T细胞的异常免疫状态。在本研究中,我们用白藜芦醇-βcd处理白消安和环磷酰胺(B/C)诱导的POI模型小鼠。白藜芦醇-βcd治疗后,卵巢中IL-6的水平显著升高,POI的进展受到抑制。IL-6通过可溶性IL-6R(sIL-6R)激活颗粒细胞(GCs),促进GCs的自噬。白藜芦醇-βcd和IL-6在增强GCs自噬和促进E2分泌方面具有协同作用。结论:我们部分阐明了白藜芦醇抑制POI进展的免疫机制以及GCs的自噬调节功能。这为未来研究和临床指导中使用白藜芦醇预防POI提供了理论依据。

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
白藜芦醇-βcd通过何种免疫和分子机制抑制POI的进展?
核心机制
白藜芦醇-βcd激活巨噬细胞分泌IL-6,IL-6通过sIL-6R激活颗粒细胞JAK2信号通路,促进颗粒细胞自噬,从而恢复颗粒细胞功能并促进E2分泌,抑制POI进展。
主要证据
在B/C诱导的POI小鼠模型中,白藜芦醇-βcd治疗恢复卵巢巨噬细胞比例、增加IL-6水平,体外实验表明IL-6/sIL-6R激活JAK2磷酸化并增强颗粒细胞自噬,且IL-6中和抗体逆转这些效应。
研究意义
该研究部分阐明了白藜芦醇抑制POI的免疫机制和颗粒细胞自噬调节功能,为未来将白藜芦醇用于POI的预防和临床指导提供了理论依据。

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

验证白藜芦醇-βcd的稳定性和生物利用度

评估白藜芦醇-βcd复合物在体外的稳定性和体内的药代动力学特性,为后续动物实验提供剂量依据。

使用ELISA检测培养液中白藜芦醇浓度随时间的变化;对小鼠口服给药后检测血药浓度,计算Cmax和AUC;同时观察对小鼠体重和脾脏的影响。

2

建立POI小鼠模型并评估白藜芦醇-βcd的治疗效果

在B/C诱导的POI模型中验证白藜芦醇-βcd是否能抑制POI进展并恢复卵巢功能。

使用B/C诱导POI模型,隔日灌胃白藜芦醇-βcd 50 mg/kg,监测体重、卵巢重量、卵泡数量、相关基因和蛋白表达,以及激素水平和生育力。

3

检测颗粒细胞功能与自噬水平

探讨白藜芦醇-βcd对颗粒细胞功能(FSHR表达、E2分泌)和自噬的影响,并验证体外直接作用。

分离原代颗粒细胞,通过免疫荧光和Western blot检测FSHR、LC3和SQSTM1水平,检测E2分泌,并在体外用白藜芦醇-βcd处理。

4

分析卵巢巨噬细胞极化和IL-6分泌

评估白藜芦醇-βcd对卵巢巨噬细胞比例和极化状态的影响,并检测可能的细胞因子变化。

通过流式细胞术分析卵巢巨噬细胞比例和M1/M2极化,体外检测RAW264.7和原代巨噬细胞激活,ELISA检测血清和卵巢中IL-6和TNFα水平,并用IL-6抗体进行中和实验。

5

验证IL-6/sIL-6R通路在促进自噬中的作用

阐明IL-6通过何种途径作用于颗粒细胞并验证其与白藜芦醇-βcd的协同效应。

检测颗粒细胞表面IL-6R的表达,检测巨噬细胞分泌sIL-6R,在共培养系统中检测JAK2磷酸化和自噬标志物,使用mRFP-GFP-LC3慢病毒评估自噬流,并检测E2分泌。

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
白藜芦醇MCEHY-16561
白消安SigmaB2635
环磷酰胺MCEHY-17420
IL-6抗体BioxcellBE0046
孕马血清促性腺激素SolarbioP9970
DMEM培养基----
胎牛血清----
活性炭处理胎牛血清VivacellC3830
睾酮SigmaT1500
白藜芦醇ELISA试剂盒Cloud-Clone Corp.--
小鼠IL-6 ELISA试剂盒Biolegend431304
小鼠TNF-α ELISA试剂盒Biolegend430904
小鼠FSH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0511C
小鼠AMH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M3015
小鼠sIL-6R ELISA试剂盒R&DDY1830
CD45-efluor 450抗体eBioscience48-0451-82
CD11b-APC cy7抗体eBioscience47-0112-82
F4/80-PE抗体eBioscience12-4801-82
CD86-FITC抗体eBioscience11-0862-82
CD206-APC抗体eBioscience17-2061-82
IL-6R-PE抗体eBioscience12-1261-80
大鼠IgG2b kappa同型对照PEeBioscience12-4031-82
OCT包埋剂Sakura4583
通用RNA提取试剂盒AGAG21017
Hifair III第一链cDNA合成预混液Yeasen11137ES10
Hieff qPCR SYBR Green预混液YEASEN11201ES08
RIPA裂解液BeyotimePC101
BCA蛋白浓度测定试剂盒BeyotimeP0012
LHX8抗体SigmaSAB2101342
NOBOX抗体SigmaSAB2105362
SQSTM1抗体CST88588
LC3I/II抗体CST12741
β-actin抗体Proteintech20536-1-AP
JAK2抗体CST3230
p-JAK2抗体CST3771
HRP标记的抗兔IgGCST7074
HRP标记的抗鼠IgGCST7076
超敏化学发光底物Thermo Scientific34580
CCK-8试剂盒YEASEN--
FSHR抗体Proteintech22665-1-AP
抗兔Alexa Fluor 488二抗InvitrogenA32731
含DAPI的封片剂Abcamab104139
巴弗洛霉素A1----
Cytoflex LX流式细胞仪Beckman Coulter--
Leica M125解剖显微镜Leica--
Leica DM4B显微镜Leica--
NanoDrop 2000分光光度计Thermo Fisher--
Bio-Rad CFX96实时荧光定量PCR仪Bio-Rad--
ZEISS LSM 880共聚焦显微镜ZEISS--
iBright FL1000成像系统Thermo Fisher--
70 μm细胞过滤器BiosharpBS-70-XBS

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
POI模型建立
药物剂量:白消安30 mg/kg、环磷酰胺120 mg/kg,单次腹腔注射;动物品系和年龄:雌性C57BL/6小鼠,8周龄
阅读提示:Methods: POI mouse model construction
药物治疗方案
白藜芦醇-βcd剂量:50 mg/kg,隔日口服灌胃;治疗周期:20天;对照组设置
阅读提示:Methods: POI mouse model construction; Figure 2A
IL-6中和实验
IL-6抗体剂量:200 µg/只,尾静脉注射,与白藜芦醇-βcd治疗同步
阅读提示:Methods: POI mouse model construction; Figure 4J-K
原代颗粒细胞分离与培养
小鼠周龄:3周龄;培养基:DMEM/F12(无酚红)含10%活性炭处理的胎牛血清;分离方法:25号针头刺破卵巢
阅读提示:Methods: Primary mouse granulosa cell isolation
自噬测定
体外药物浓度:5 µM白藜芦醇-βcd;处理时间:12小时;待测蛋白:LC3、SQSTM1
阅读提示:Results: Resveratrol-βcd maintained...; Figure 3H-I
共培养实验
原代颗粒细胞与巨噬细胞共培养条件;加入与否IL-6抗体;检测指标:JAK2磷酸化、自噬标志物、E2分泌
阅读提示:Results: Resveratrol-βcd and IL-6...; Figure 5C-D, 5J-K