护阳养坤方通过FTO/m6A-P53通路调节卵巢颗粒细胞凋亡的线粒体途径

Huyang Yangkun formula regulates the mitochondria pathway of ovarian granulosa cell apoptosis through FTO/m6A-P53 pathway.

作者信息Yang Li, Lingdi Wang, Jian Liu, Guangning Nie, Hongyan Yang
PMID39584135
发布时间2024-11-08
DOI10.3389/fphar.2024.1491546

实验完整度

包含体内动物模型(VCD诱导POI大鼠、HYF治疗、HE染色、激素检测)、体外细胞实验(COV434、FTO敲低)、分子机制验证(m6A定量、MeRIP-qPCR、免疫荧光、Western blot)等多个独立证据层级,并进行了功能验证和机制验证。

主要模型

VCD诱导的POI大鼠模型 COV434人卵巢颗粒细胞系 FTO敲低的COV434细胞系

重点核对

VCD诱导POI大鼠模型建立:28日龄SD雌性大鼠,VCD腹腔注射160 mg/kg/天,连续15天 HYF干预剂量和方式:HYF灌胃0.297 g/kg,共100天 FTO敲低细胞系构建:pSLenti-U6-shRNA-CMV-EGFP-F2A-Puro-WPRE载体,MOI=10 m6A水平检测:ELISA、Dot blot和LC-MS/MS三种方法 凋亡相关蛋白检测:Western blot检测BCL-2家族、Caspases、P53等

摘要

背景:早发性卵巢功能不全(POI)对女性生殖健康构成重大挑战。护阳养坤方(HYF)是一种中药复方,已在临床上用于治疗POI超过十年。然而,由于其作用机制不明确,HYF的治疗应用受到很大限制。方法:实验步骤包括给雌性Sprague-Dawley大鼠腹腔注射VCD,剂量为160 mg/kg/天,持续15天,然后用HYF治疗100天。收集血清样本,使用ELISA检测抗缪勒管激素(AMH)、卵泡刺激素(FSH)和雌二醇(E2)的浓度。通过Dot blot分析和液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)评估N6-甲基腺苷(m6A)的水平。蛋白质印迹法用于验证m6A相关催化酶和凋亡相关调节因子(包括BCL-2、BCL-XL和MCL-1)的差异表达,这些可能参与HYF的作用。构建了特定的shRNA-COV434细胞系用于探索分子机制,最后通过MeRIP-qPCR验证潜在靶点。结果:HYF已被确定对大鼠POI残余卵泡发育有显著影响,尤其是在初始阶段。观察到HYF促进逃逸的窦卵泡进展至完全成熟。此外,HYF表现出增强人卵巢颗粒细胞系COV434增殖的能力,同时抑制这些细胞的凋亡。值得注意的是,HYF治疗导致凋亡蛋白(包括BCL-XL、cleaved-caspase 9、cleaved-caspase 3和Bcl-2)下调。同时,m6A修饰参与HYF的调控。体内和体外研究均表明,FTO可能在HYF影响的卵巢颗粒细胞中m6A介导的抗凋亡机制中发挥作用。此外,利用qPCR和MeRIP-qPCR技术,P53被确定为FTO介导的m6A修饰的靶基因。结论:这些发现表明,HYF有望成为POI的潜在治疗方法,并提供了对HYF作用机制的更全面理解,特别是其通过调节FTO/m6A-Tp53轴,在POI大鼠卵巢颗粒细胞中阻止P53介导的BCL-2线粒体凋亡途径的能力。

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
探究HYF是否通过调节m6A RNA修饰影响卵巢颗粒细胞凋亡,从而治疗POI,并明确其潜在分子机制。
核心机制
HYF通过下调FTO去甲基化酶,增加Tp53 mRNA的m6A修饰水平,进而抑制P53介导的BCL-2线粒体凋亡途径,减少卵巢颗粒细胞凋亡,改善卵巢功能。
主要证据
在VCD诱导的POI大鼠和VCD处理的COV434细胞中,HYF降低FTO表达,升高m6A水平,下调凋亡相关蛋白(如cleaved-caspase 3、Bax),并逆转P53蛋白的异常升高;FTO敲低实验进一步验证了FTO对P53及凋亡蛋白的调控;MeRIP-qPCR显示HYF降低m6A-Tp53富集。
研究意义
该研究为HYF治疗POI提供了分子机制依据,表明HYF可能通过调节m6A RNA修饰保护卵巢功能,为中药治疗POI提供了新的视角。

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

HYF成分分析

鉴定HYF中的主要活性成分,确保批次一致性。

使用UPLC-MS/MS分析HYF提取物,通过与标准品比对鉴定成分。

2

动物模型建立与分组

建立VCD诱导的POI大鼠模型,并评估HYF的治疗效果。

28日龄SD雌性大鼠随机分为对照组、VCD模型组和HYF治疗组,VCD腹腔注射连续15天,随后HYF组灌胃HYF 100天。

3

卵巢功能评估

评估HYF对POI大鼠卵巢形态、卵泡发育和激素水平的影响。

通过HE染色进行卵泡计数,使用ELISA检测血清AMH、FSH、E2水平,观察阴道涂片评估动情周期。

4

细胞实验与FTO敲低

验证FTO在HYF抗凋亡机制中的作用。

使用VCD诱导COV434细胞凋亡模型,构建FTO敲低细胞系,检测细胞增殖、凋亡和相关蛋白表达。

5

m6A修饰水平检测

检测HYF对m6A RNA修饰水平的影响。

提取组织/细胞RNA,纯化mRNA,使用ELISA、Dot blot和LC-MS/MS检测m6A水平。

6

靶基因验证(MeRIP-qPCR)

验证FTO/m6A修饰的靶基因,尤其是Tp53。

通过MeRIP-qPCR检测卵巢组织中Tp53、Jnk、Puma、Bax、Bak等基因的m6A富集水平。

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
旋转蒸发仪----
AMH ELISA试剂盒CUSABIO BIOTECHCSB-E11162r
E2 ELISA试剂盒CUSABIO BIOTECHCSB-E05110r
FSH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0391c
F12培养基GibcoC11330500BT
胎牛血清Gibco16000044
青霉素-链霉素Gibco15140122
TRIzol试剂Invitrogen15596026
Dynabeads mRNA纯化试剂盒Thermo Fisher--
m6A RNA甲基化定量试剂盒Abcamab185912
NEBNext镁离子RNA片段化模块NEBE6150S
Dynabeads抗体偶联试剂盒Thermo Fisher--
m6A抗体Synaptic Systems202003
SuperScript II逆转录酶Invitrogen1896649
RIPA裂解液BeyotimeP0013B
BCA蛋白定量试剂盒Thermo23227
PVDF膜BeyotimeFFN10
ALKBH5抗体Abcamab195377
FTO抗体Abcamab92821
pJNK抗体CST4668
P38抗体CST8690
PP38抗体CST4632
NRF2抗体Proteintech16396-1-AP
BCL2抗体CST2876
BCLXL抗体Abcamab32370
MCL1抗体Abcamab32087
BAX抗体CST2772
BAK抗体CST12105
pBIM抗体Abcamab17935
PUMA抗体CST4976
Pro-caspase9/Cleaved-caspase9抗体Proteintech10380-1-AP
Caspase3抗体CST9662
Cleaved-caspase3抗体CST9664
IgG抗体CST7074
TUNEL染色试剂盒----

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
大鼠品系、年龄、性别、VCD剂量、注射途径、注射时间、分组数量、样本量
阅读提示:Methods 2.3 Animal and experimental design
HYF给药
HYF剂量、给药方式(灌胃)、给药时长、提取物浓度
阅读提示:Methods 2.3、2.1 Herbal materials and HYF extract preparation
细胞实验
细胞系、培养条件、VCD处理浓度和时间、FTO敲低载体构建、MOI值、筛选方法
阅读提示:Methods 2.6 Cell culture and plasmid construction
m6A检测
mRNA提取方法、m6A定量方法(ELISA、Dot blot、LC-MS/MS)、试剂盒品牌和货号
阅读提示:Methods 2.7 RNA isolation and m6A quantification
MeRIP-qPCR
抗体、片段化条件、引物序列、富集计算方法
阅读提示:Methods 2.8 MeRIP-qPCR