氧化型高密度脂蛋白增强大鼠内分泌紊乱和卵巢损伤

Oxidized high-density lipoprotein enhances endocrine disorders and ovarian damage in rats.

作者信息Lu Wang, Hongjuan Li, Xiaoke Tang, Yupei Yang, Yuancui Xiang, Hui Zhang, Yali Wang
PMID34346538
发布时间2021-09
DOI10.1111/jcmm.16197

实验完整度

包含临床样本检测、大鼠模型、细胞实验(凋亡、活力)及双荧光素酶等机制验证,证据层级多样。

主要模型

PCOS患者血清样本 DHEA诱导的PCOS大鼠模型 原代大鼠卵巢颗粒细胞

重点核对

DHEA诱导PCOS模型(6 mg/100 g体重,连续30天皮下注射) ox-HDL处理浓度(20、50、100 μg/mL)和时间(24小时) sh-p65、miR-34a inhibitor/antagomir、oe-FOS的转染或注射 GCs的凋亡(TUNEL法、流式)和活力(CCK-8)检测

摘要

此前的发现强调了氧化型高密度脂蛋白(ox‐HDL)与多囊卵巢综合征(PCOS)发展之间的关联;然而,其潜在机制仍不清楚。在此背景下,本研究旨在探讨ox‐HDL参与PCOS的机制,涉及p65/微小RNA‐34a(miR‐34a)/FOS轴。通过注射脱氢表雄酮(6 mg/100 g体重)建立PCOS大鼠模型。PCOS模型大鼠和颗粒细胞(GCs)均接受ox‐HDL处理,以确定其在PCOS中的作用。接下来,分别通过TdT介导的dUTP缺口末端标记和流式细胞术以及细胞计数试剂盒‐8检测GCs的凋亡和活力。进行了一系列实验以确定ox‐HDL、p65、miR‐34a、FOS和核因子‐κB(NF‐κB)之间的相互作用。结果显示,ox‐HDL在PCOS中高表达,并增强了大鼠的内分泌紊乱和卵巢损伤。ox‐HDL促进GCs凋亡并降低其活力。ox‐HDL激活NF‐κB通路并诱导p65磷酸化,从而促进miR‐34a表达。miR‐34a靶向并抑制FOS表达。总之,我们的研究结果表明,ox‐HDL促进了p65的激活和miR‐34a的转录,进而刺激GCs凋亡并抑制FOS表达,导致PCOS发展的整体加速。

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
氧化型高密度脂蛋白是否通过p65/miR-34a/FOS轴影响多囊卵巢综合征的进展?
核心机制
ox-HDL激活NF-κB p65磷酸化,促进miR-34a转录,miR-34a靶向抑制FOS表达,导致颗粒细胞凋亡增加,加速PCOS发展。
主要证据
体外研究证实ox-HDL诱导p65磷酸化和miR-34a表达升高,miR-34a靶向抑制FOS,导致颗粒细胞凋亡和活力下降(通过Western blot、RT-qPCR、双荧光素酶、流式细胞术和CCK-8检测)。体内研究显示ox-HDL加重PCOS大鼠内分泌紊乱和卵巢损伤,而抑制p65、miR-34a或过表达FOS逆转了这些效应。
研究意义
ox-HDL/NF-κB p65/miR-34a/FOS轴可能作为PCOS的潜在治疗策略。

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

检测ox-HDL在PCOS患者和大鼠中的表达

验证ox-HDL与PCOS的相关性

通过ELISA检测PCOS患者和健康对照血清中ox-HDL水平;建立DHEA诱导的PCOS大鼠模型,在建模第10、20、30天检测血清ox-HDL水平。

2

建立PCOS大鼠模型并给予ox-HDL处理

观察ox-HDL对PCOS大鼠内分泌和卵巢形态的影响

PCOS模型大鼠腹腔注射ox-HDL(10 mg/kg,每5天一次),对照组注射同等体积的壳聚糖水凝胶。通过ELISA检测血清激素水平,HE染色观察卵巢组织形态。

3

检测ox-HDL对颗粒细胞凋亡和活力的影响

评估ox-HDL对颗粒细胞功能的直接作用

体外培养原代大鼠颗粒细胞,用不同浓度ox-HDL(0、20、50、100 μg/mL)处理24小时。通过TUNEL染色、流式细胞术检测凋亡,CCK-8检测活力,Western blot检测凋亡相关蛋白。

4

验证ox-HDL激活NF-κB p65并上调miR-34a

阐明ox-HDL调控miR-34a的机制

用ox-HDL处理颗粒细胞,通过RT-qPCR检测NF-κB下游因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)表达,双荧光素酶报告基因检测NF-κB活性,Western blot检测p-p65水平,免疫荧光检测p65核转位。检测miR-34a表达,并使用sh-p65敲低p65验证其对miR-34a的调控。

5

验证miR-34a靶向调控FOS

确定miR-34a与FOS的直接靶向关系

通过Targetscan预测miR-34a与FOS的靶向结合位点。构建FOS 3'UTR野生型和突变型质粒,进行双荧光素酶报告基因实验。同时,在颗粒细胞中转染miR-34a mimic和inhibitor,检测FOS的表达水平。

6

验证ox-HDL通过p65/miR-34a/FOS轴促进颗粒细胞凋亡

验证ox-HDL促进凋亡的机制通路

在颗粒细胞中通过sh-p65、miR-34a mimic或inhibitor、oe-FOS等处理,结合ox-HDL刺激,通过CCK-8、流式细胞术和Western blot检测细胞活力、凋亡及凋亡蛋白表达。

7

验证ox-HDL通过p65/miR-34a/FOS轴加重体内PCOS大鼠损伤

在体内验证机制通路对PCOS相关表型的影响

通过尾静脉注射sh-p65、miR-34a antagomir或oe-FOS慢病毒,结合ox-HDL处理PCOS大鼠,检测血清激素水平、卵巢重量、卵巢颗粒细胞凋亡(TUNEL)及p-p65、FOS、miR-34a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
ox-HDL ELISA试剂盒Cell Biolabs--
FSH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0391c
LH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0026c
睾酮ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-0072c
雌二醇ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-0065c
IL-1β ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0012c
TNF-α ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R2856c
IL-6 ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-M0044c
脱氢表雄酮----
氧化型高密度脂蛋白Shanghai AngYu Biotechnology Co., Ltd.--
壳聚糖水凝胶Millipore--
TCM199培养基Gibco--
DMEM/F12培养基Gibco--
Lipofectamine 3000转染试剂InvitrogenL3000008
细胞计数试剂盒-8Beyotime Biotechnology--
Annexin V-FITC----
碘化丙啶----
pNF-κB-TA-luc报告质粒Beyotime--
pRLSV海肾荧光素酶质粒Promega--
双荧光素酶报告基因检测系统Promega--
Luminometer TD-20/20发光检测仪PromegaE5311
兔抗NF-κB p65抗体Cell Signaling Technology8242S
IgG-AF594荧光二抗Jackson Immune Research--
Draq5 DNA染料Cell Signaling Technology--
抗FOS抗体Abcamab190289
Trizol试剂Thermo Fisher Scientific--
反转录试剂盒TakaraRR047A
PolyA加尾检测试剂盒Sangon Biotechb532451
ABI7500实时荧光定量PCR仪ABI--
RIPA裂解液Beijing Solarbio Science & Technology Co., Ltd.R0010
BCA蛋白定量试剂盒GBCBIO Technologies--
PVDF膜Millipore--
抗cleaved-Caspase3抗体Abcamab49822
抗Caspase3抗体Abcamab13847
抗Bcl-2抗体Abcamab196495
抗Bax抗体Abcamab32503
抗p65抗体Abcamab16502
抗p-p65 (Ser536)抗体Cell Signaling Technology3033
山羊抗兔IgG二抗Abcamab97051
抗β-actin抗体Abcamab8227
Image Quant LAS 4000C凝胶成像仪GE--

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
样本收集
PCOS患者诊断标准(Rotterdam 2003);空腹12小时采血时间(月经周期第3-5天);离心条件(4°C, 1900 g, 15分钟)
阅读提示:Methods 2.2 Patient enrolment
动物模型
大鼠品系和年龄(SD,21天);DHEA给药剂量和途径(6 mg/100 g体重,皮下注射,连续30天);模型成功标准(阴道涂片无排卵和角质细胞);ox-HDL处理剂量和途径(10 mg/kg,腹腔注射,每5天一次)
阅读提示:Methods 2.3 Induction of PCOS rat model
细胞培养和处理
GCs分离方法(21天雌性SD大鼠,TCM199和DMEM/F12培养基);ox-HDL处理浓度和时间(0、20、50、100 μg/mL,24小时);转染方法(Lipofectamine 3000,质粒量2 μg/well,miR-34a inhibitor/mimic 10 nmol/well)
阅读提示:Methods 2.7 Isolation and culture of ovarian GCs; 2.8 Transfection of GCs
凋亡和活力检测
TUNEL染色试剂盒型号(E-CK-A331);CCK-8检测孵育时间(2小时),波长(450 nm);流式细胞术染色条件(Annexin V-FITC 2 μL, PI 1 μL)
阅读提示:Methods 2.5 TUNEL staining; 2.9 CCK-8 assay; 2.10 Flow cytometry
分子机制验证
双荧光素酶报告基因实验的质粒(pNF-κB-TA-luc, pRLSV)和检测系统;免疫荧光抗体(NF-κB p65 1:100);Western blot抗体稀释比例(1:1000)
阅读提示:Methods 2.11 Dual luciferase reporter assay; 2.12 Immunofluorescence; 2.15 Western blot analysis