长链非编码RNA NEAT1通过miR-204-5p/ESR1轴影响颗粒细胞凋亡和雌二醇合成,参与卵巢储备功能减退

LncRNA NEAT1 participates in diminished ovarian reserve by affecting granulosa cell apoptosis and estradiol synthesis via the miR-204-5p/ESR1 axis.

作者信息Li Dong, Haicui Wu, Fanghua Qi, Wen Chen, Yuan Xu, Min Li, Yuqi Wang, Rugen Yan, Pingping Cai
PMID40380255
发布时间2025-05-16
DOI10.1186/s13048-025-01683-6

实验完整度

包含临床样本检测、细胞功能实验、双荧光素酶报告基因、Western blot等,功能验证和机制验证明确,但缺乏体内动物模型验证。

主要模型

KGN人卵巢颗粒细胞系 DOR患者颗粒细胞样本 NOR患者颗粒细胞样本

重点核对

KGN细胞系来源和培养条件 NEAT1过表达/敲低以及miR-204-5p mimics/inhibitor的转染条件 临床样本DOR诊断标准(AFC、AMH、FSH) 双荧光素酶报告基因验证NEAT1与miR-204-5p及miR-204-5p与ESR1的结合

摘要

长链非编码RNA(lncRNAs)通过多种机制影响颗粒细胞(GCs)的生物学功能,包括表观遗传调控、转录调控、翻译后修饰和细胞信号传导。我们之前的研究发现,在卵巢储备功能减退(DOR)患者的颗粒细胞中,lncRNA NEAT1表达显著下调;然而,其确切调控机制仍不清楚。本研究旨在探讨NEAT1在颗粒细胞功能和DOR发病机制中的作用。我们确定DOR患者颗粒细胞中NEAT1表达下调与卵巢储备功能和辅助生殖结局密切相关。功能实验显示,NEAT1通过增加S期细胞比例和抑制凋亡来促进KGN细胞增殖。生物信息学分析结合双荧光素酶报告基因实验证实,NEAT1作为miR-204-5p的分子海绵,从而上调miR-204-5p的直接靶基因ESR1。此外,NEAT1和ESR1均表现出显著差异。机制实验表明,NEAT1作为竞争性内源RNA,通过分子海绵作用吸附miR-204-5p,从而促进ESR1表达,并上调参与类固醇激素合成的关键酶(类固醇生成急性调节蛋白和细胞色素P450家族19亚家族A成员1)的表达。这诱导雌二醇生物合成,并激活下游丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路,增加细胞外信号相关激酶和环磷酸腺苷反应元件结合蛋白的磷酸化,共同驱动细胞周期进程,增强KGN细胞增殖并抑制凋亡。这表明NEAT1通过miR-204-5p/ESR1/MAPK轴调节颗粒细胞增殖、凋亡和类固醇生成,为DOR发病机制的表观遗传学提供了新的见解。

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
探讨lncRNA NEAT1在颗粒细胞功能和DOR发病机制中的作用及其潜在分子机制。
核心机制
NEAT1通过海绵吸附miR-204-5p上调ESR1表达,激活MAPK信号通路(增加ERK和CREB磷酸化),促进细胞周期进展、增强增殖并抑制凋亡,同时上调StAR和CYP19A1促进雌二醇合成。
主要证据
临床样本中NEAT1表达下调与卵巢储备功能相关;KGN细胞中NEAT1过表达促进增殖和抑制凋亡,miR-204-5p逆转这些效应;双荧光素酶报告实验证实靶向关系;Western blot显示ESR1、StAR、CYP19A1及磷酸化ERK/CREB水平变化。
研究意义
揭示NEAT1/miR-204-5p/ESR1轴通过MAPK通路调控颗粒细胞功能,为DOR发病机制提供新见解,并可能为卵巢功能障碍提供治疗靶点。

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

临床样本中NEAT1表达与卵巢功能相关性分析

验证DOR患者颗粒细胞中NEAT1表达变化及其与卵巢储备功能和ART结局的关系。

收集DOR和NOR患者颗粒细胞,RT-qPCR检测NEAT1表达,并分析其与临床指标的相关性。

2

NEAT1对KGN细胞增殖、凋亡和细胞周期的影响

确定NEAT1对颗粒细胞生物学功能的影响。

在KGN细胞中转染OE-NEAT1或si-NEAT1,通过CCK-8、EdU、流式细胞术检测细胞活力、增殖、凋亡和细胞周期。

3

验证NEAT1与miR-204-5p的靶向关系

确认NEAT1是否作为ceRNA海绵吸附miR-204-5p。

生物信息学预测,RT-qPCR验证miR-204-5p表达,双荧光素酶报告基因实验验证结合,及NEAT1过表达/敲低对miR-204-5p表达的影响。

4

验证miR-204-5p对KGN细胞功能的影响及NEAT1的救援

确定miR-204-5p是否介导NEAT1的作用。

转染mimics/inhibitor-miR-204-5p,检测细胞功能;共转染OE-NEAT1和mimics-miR-204-5p,观察逆转效果。

5

验证miR-204-5p与ESR1的靶向关系

确认ESR1是否为miR-204-5p的直接靶基因。

生物信息学预测,双荧光素酶报告基因实验验证结合,RT-qPCR和Western blot检测ESR1表达。

6

验证ESR1在miR-204-5p介导功能中的作用

确定ESR1是否为miR-204-5p调控细胞功能和类固醇合成的关键下游因子。

共转染inhibitor-miR-204-5p和si-ESR1,检测细胞功能、类固醇合成相关基因和MAPK通路蛋白表达。

7

验证NEAT1通过miR-204-5p/ESR1轴调控MAPK通路

确认NEAT1通过miR-204-5p/ESR1轴影响MAPK通路和类固醇合成。

过表达NEAT1,或共转染mimics-miR-204-5p,检测下游蛋白表达和E2水平;并在临床样本中验证。

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。

验证样本或模型特征
验证分子表达变化
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F-12培养基BasalMedia--
胎牛血清BasalMedia--
青霉素-链霉素溶液Biosharp--
0.25%胰蛋白酶-EDTABiosharp--
Lipofectamine 3000转染试剂Invitrogen--
NEAT1过表达质粒Tsingke Biotech--
NEAT1小干扰RNATsingke Biotech--
ESR1小干扰RNATsingke Biotech--
miR-204-5p模拟物Tsingke Biotech--
miR-204-5p抑制剂Tsingke Biotech--
FISH试剂盒RiboBio--
FITC标记的NEAT1探针Sangon Biotech--
DAPI----
pGL4载体Promega--
双荧光素酶报告基因检测试剂盒Promega--
CCK-8试剂盒Vazyme--
EdU细胞增殖试剂盒Beyotime--
Hoechst 33342----
Annexin V-FITC/PI凋亡检测试剂盒Vazyme--
细胞周期与凋亡检测试剂盒Beyotime--
总RNA提取试剂RNA IsolatorVazyme--
NanoDrop 2000分光光度计Thermo Fisher Scientific--
miRNA特异性茎环引物Sangon Biotech--
HiScript II Q RT SuperMix逆转录试剂Vazyme--
ChamQ SYBR qPCR Master MixVazyme--
荧光定量PCR仪Bio-Rad--
RIPA裂解液Servicebio--
BCA蛋白定量试剂盒CWBIO--
PVDF膜Bio-Rad--
增强化学发光检测试剂盒Vazyme--
ESR1抗体Proteintech20698-1-AP
磷酸化ERK1/2抗体Proteintech80031-1-RR
ERK1/2抗体Proteintech11257-1-AP
磷酸化CREB1抗体Proteintech28792-1-AP
CREB1抗体Proteintech12208-1-AP
StAR抗体Proteintech12225-1-AP
CYP19A1抗体Proteintech16554-1-AP
GAPDH抗体Proteintech10494-1-AP
雄烯二酮----
人雌二醇ELISA试剂盒Cusabio--

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
临床样本采集
DOR和NOR组各20例,DOR诊断标准(AFC<6,AMH<1.10 ng/mL,FSH 10-40 mIU/mL),排除标准
阅读提示:见Materials and methods中的Clinical sample collection
细胞培养
KGN细胞系来源(Procell),培养基成分,培养条件(37°C,5% CO2),传代密度(80-90%)
阅读提示:见Materials and methods中的Cell culture
细胞转染
转染试剂(Lipofectamine 3000),转染量(2×10^5细胞/6孔板),转染时间(6小时后换液,继续48小时)
阅读提示:见Materials and methods中的Cell transfection
双荧光素酶报告实验
质粒构建(NEAT1/ESR1 WT/MUT),共转染报告质粒和miR-204-5p mimics/inhibitor,检测时间(48小时)
阅读提示:见Materials and methods中的Dual-luciferase reporter assay
流式凋亡和细胞周期
凋亡检测试剂盒(Annexin V-FITC/PI),细胞周期检测试剂盒(PI染色),染色时间(15分钟/30分钟),检测仪器(BD流式细胞仪)
阅读提示:见Materials and methods中的Flow cytometric assay