二至天癸方通过调节线粒体稳态和抑制铁死亡减轻年龄相关性卵巢衰老

ErZhiTianGui Decoction alleviates age-related ovarian aging by regulating mitochondrial homeostasis and inhibiting ferroptosis.

作者信息Jia Zhicheng, Li Yongqian, Wang Peixuan, Yang Kai, Shi Mengyu, Chen Wen, Liang Qihui, Guo Ying
PMID38200521
发布时间2024-01-10
DOI10.1186/s13048-023-01341-9

实验完整度

体内动物模型实验,包含组织病理、血清激素、线粒体功能、铁死亡相关指标等多层面检测,但缺乏体外验证实验,且未涉及患者样本或组学数据。

主要模型

自然衰老小鼠(C57/BL6雌性小鼠,36周龄)

重点核对

小鼠品系:C57/BL6,周龄:36周(衰老模型)和8周(青年对照) EZTG剂量:低剂量2.7 g/kg/天,高剂量8.1 g/kg/天,灌胃给药12周 卵巢功能指标:卵泡计数、卵巢指数、血清AMH和FSH水平 线粒体功能指标:MMP(JC-1)、线粒体ROS、8-OHdG、线粒体形态和MDVs 铁死亡指标:铁沉积(普鲁士蓝)、总铁、GSH、MDA、GPX4和ACSL4蛋白表达

摘要

目的:本研究旨在探讨二至天癸方(EZTG)对小鼠年龄相关性卵巢衰老的药理作用及机制。方法:本研究以自然衰老小鼠为模型,采用EZTG灌胃给药。通过苏木精-伊红染色评估卵巢病理变化及卵泡储备,通过酶联免疫吸附测定法检测血清激素水平(抗缪勒管激素、卵泡刺激素)、线粒体活性氧(ROS)和线粒体DNA(mtDNA)损伤标志物8-羟基-2'-脱氧鸟苷(8-OHdG)以及脂质过氧化标志物谷胱甘肽(GSH)和丙二醛(MDA)。使用流式细胞术检测卵巢中线粒体膜电位(MMP)水平。使用免疫荧光染色观察PINK1和Parkin的水平。使用电子显微镜观察线粒体来源囊泡(MDVs)和线粒体形态。使用普鲁士蓝染色观察卵巢组织中的铁离子聚集。铁测定试剂盒检测总铁水平。Western blot用于检测线粒体和铁死亡相关基因的蛋白表达。结果:EZTG治疗后,衰老小鼠卵巢储备增加,血清激素水平改善,MMP、GSH水平升高,线粒体ROS、8-OHdG和MDA水平降低。免疫荧光染色显示PINK1和Parkin水平降低,Western blot观察到相同趋势。同时,电子显微镜显示EZTG改善了衰老小鼠卵巢的线粒体形态。EZTG还降低了衰老小鼠卵巢中总铁和长链脂酰辅酶A合成酶4(ACSL4)的蛋白水平,并升高了谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4)的蛋白水平。结论:EZTG可以维持PINK1/Parkin介导的线粒体稳态,减少ROS积累引起的脂质过氧化,并抑制铁死亡的发生,延缓卵巢衰老。这些发现表明,EZTG可能是治疗女性年龄相关性卵巢衰老的有前景的药物。

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
二至天癸方(EZTG)能否缓解年龄相关性卵巢衰老,其作用机制是否涉及线粒体稳态和铁死亡的调控?
核心机制
EZTG通过维持PINK1/Parkin介导的线粒体稳态,减少ROS积累引起的脂质过氧化,并抑制铁死亡的发生,从而延缓卵巢衰老。
主要证据
在自然衰老小鼠模型中,EZTG治疗改善了卵巢功能(增加卵泡数量、改善激素水平),提高了MMP和GSH,降低了线粒体ROS、8-OHdG和MDA,降低了总铁和ACSL4蛋白水平,升高了GPX4蛋白水平,并通过电镜观察到线粒体形态改善。
研究意义
EZTG可能是治疗女性年龄相关性卵巢衰老的有前景的药物。

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

动物模型建立与分组给药

建立自然衰老小鼠模型并评估EZTG干预效果

使用36周龄自然衰老C57/BL6雌性小鼠,随机分为衰老对照组、EZTG低剂量组和EZTG高剂量组,另设8周龄青年对照组;EZTG组灌胃EZTG 12周,对照组灌胃等量生理盐水。

2

卵巢功能评估

评估EZTG对卵巢储备和内分泌功能的影响

通过H&E染色进行卵泡计数,计算卵巢指数,并通过ELISA检测血清AMH和FSH水平。

3

线粒体功能检测

评估EZTG对衰老卵巢线粒体功能的影响

使用JC-1染色流式细胞术检测MMP,使用ROS检测试剂盒检测线粒体ROS,通过ELISA检测8-OHdG,并通过透射电镜观察线粒体形态和MDVs。

4

线粒体自噬水平检测

检测EZTG对PINK1/Parkin介导的线粒体自噬的影响

通过免疫荧光染色和Western blot检测卵巢组织中PINK1和Parkin的表达水平。

5

铁死亡相关指标评估

评估EZTG对衰老卵巢铁死亡的影响

通过普鲁士蓝染色观察铁沉积,使用铁测定试剂盒检测总铁水平,通过ELISA检测GSH和MDA,并通过Western blot检测GPX4和ACSL4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
二至天癸方Drug Manufacturing Unit of the Affiliated Hospital of Shandong University of Traditional Chinese Medicine01-FZ032-03
AMH ELISA试剂盒Shanghai Fanke Industrial Co., LtdF9402-A
FSH ELISA试剂盒Shanghai Fanke Industrial Co., LtdF2555-A
JC-1检测试剂盒ElabscienceE-CK-A301
活性氧检测试剂盒Yishijiu Biotechnology Co., LtdAO036-100T/96S
丙二醛比色法检测试剂盒Shanghai Fanke Industrial Co., LtdF2221-A
谷胱甘肽比色法检测试剂盒Shanghai Fanke Industrial Co., LtdF30753-A
8-羟基脱氧鸟苷ELISA试剂盒Shanghai Fanke Industrial Co., LtdF2658-A
普鲁士蓝染色试剂盒Solarbio--
总铁比色法检测试剂盒ElabscienceE-BC-K772-M
RIPA裂解液Beyotime--
BCA蛋白浓度测定试剂盒Solarbio--
抗GPX4抗体Abcamab125066
抗ACSL4抗体Abcamab155282
抗Parkin抗体Abcamab77924
抗PINK1抗体Abcamab300623
抗GAPDH抗体Proteintech60004-1-Ig
抗PINK1抗体Proteintech23274-1-AP
抗Parkin抗体Proteintech66674-1-Ig
二抗(Parkin)ServicebioGB22301
二抗(PINK1)ServicebioGB21303
透射电子显微镜Hitachi--
SPSS 25.0----
Image J软件--v1.8.0

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
动物模型与给药
小鼠品系、周龄、样本量、EZTG剂量、给药途径和时间
阅读提示:Methods and material - Animal models and treatment
卵巢功能评估
卵泡计数标准、卵巢指数计算方法、血清激素检测方法
阅读提示:Methods and material - Histopathology, Serum hormone levels
线粒体功能检测
JC-1染色条件、流式细胞术参数、ROS检测样本处理、TEM样品制备
阅读提示:Methods and material - Mitochondrial membrane potential flow cytometric assay, Mitochondrial ROS assay, Transmission electron microscope
线粒体自噬检测
免疫荧光染色抗体浓度和孵育时间、Western blot抗体稀释度和内参
阅读提示:Methods and material - Immunofluorescence staining, Western blot analysis
铁死亡相关检测
铁染色和总铁检测方法、GSH和MDA ELISA操作、Western blot检测的蛋白
阅读提示:Methods and material - Prussian blue staining, Iron assay, Enzyme-linked immunosorbent assay, Western blot analysis