阔叶蒲桃果实提取物和槲皮素通过miRNA-204-5p介导的Bcl-2上调和Bax/Caspase 9/Caspase 3下调改善镉诱导的大鼠卵巢凋亡

Syzygium cumini Fruit Extract and Quercetin Ameliorate Cadmium-Induced Ovarian Apoptosis in Rats Via miRNA- 204 - 5p-Mediated Bcl- 2 Upregulation and Bax/Caspase 9/Caspase 3 Downregulation.

作者信息Walaa I E Abdel-Badeea, Ahmed Abdel-Wahab, Ahmed A Mahmoud, Abdel-Razik H Abdel-Razik, Eman Z Attia, Usama R Abdelmohsen, Kamel M A Hassanin
PMID40360878
发布时间2025-12
DOI10.1007/s12011-025-04632-y

实验完整度

包含体外抗氧化活性测定、LC-MS成分分析、体内动物实验、氧化应激标记物、激素测定、RT-qPCR凋亡基因及miRNA表达检测、组织病理学检查等多个独立证据层级。

主要模型

成年雌性Wistar大鼠

重点核对

镉暴露剂量:5 mg/kg BW,每日灌胃 槲皮素剂量:10 mg/kg BW,灌胃 阔叶蒲桃果实提取物剂量:200 mg/kg BW 或 400 mg/kg BW,灌胃 实验周期:35天 动物分组:对照组、CdCl2组、CdCl2+QU组、CdCl2+SCFE200组、CdCl2+SCFE400组

摘要

环境污染物暴露与生育能力不良影响之间的相关性已被记录。镉(Cd)是最损害雌性生殖能力的有毒元素之一。阔叶蒲桃是一种含有强抗氧化性能多酚的植物。本研究旨在通过测量氧化应激标志物、激素谱、内源性凋亡通路、miRNA-204-5p和组织病理学,探讨阔叶蒲桃果实提取物(SCFE)和槲皮素(QU)对镉诱导的大鼠卵巢毒性和凋亡的可能保护作用。为此,将45只成年雌性大鼠随机分为五组:对照组、氯化镉(CdCl2)、CdCl2+QU、CdCl2+SCFE200和CdCl2+SCFE400,实验持续35天。镉暴露诱导不规则发情周期和氧化应激挑战,表现为丙二醛增加和抗氧化指标(包括超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和还原型谷胱甘肽)降低,以及激素失衡,包括促卵泡激素、黄体生成素、抗苗勒管激素、雌激素和孕酮水平降低。此外,镉通过上调miRNA-204-5p表达触发卵巢凋亡,进而下调Bcl-2并上调内源性线粒体凋亡通路成员,包括Bax和caspase 3、9。组织病理学发现、卵巢和子宫组织的形态计量和病变评分证实了镉的负面影响。有趣的是,QU或SCFE治疗,特别是高剂量(400 mg/kg)时,显著改善了这些镉诱导的不良影响,表明它们作为卵巢毒性保护剂的潜力。

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
阔叶蒲桃果实提取物和槲皮素能否保护大鼠卵巢免受镉诱导的毒性和凋亡?
核心机制
镉上调miRNA-204-5p表达,进而下调Bcl-2并上调Bax、caspase 9和caspase 3,触发内源性凋亡通路;槲皮素和阔叶蒲桃果实提取物通过下调miRNA-204-5p、上调Bcl-2、下调Bax和caspase 3/9来减轻凋亡。
主要证据
通过ELISA检测激素水平,比色法检测氧化应激标志物,RT-qPCR检测mRNA和miRNA表达,组织病理学观察卵巢和子宫组织。结果显示镉降低激素水平和抗氧化指标,增加MDA,改变凋亡基因表达,而治疗组显著逆转这些效应。
研究意义
研究表明阔叶蒲桃果实提取物和槲皮素可能作为针对卵巢毒性的保护剂,提示其作为治疗镉暴露相关生殖毒性药物的潜力。

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

体外抗氧化活性和植物化学分析

评估阔叶蒲桃果实提取物的抗氧化潜力并鉴定其活性成分。

测定总酚和总黄酮含量,采用DPPH和磷钼酸盐法评估抗氧化活性,并通过LC-MS进行代谢物分析。

2

动物分组与处理

建立镉诱导的卵巢毒性模型,并评估槲皮素和阔叶蒲桃果实提取物的保护效果。

将45只雌性Wistar大鼠随机分为5组,每日灌胃给予相应处理,持续35天。

3

评估发情周期、体重和器官指数

评估镉暴露及治疗对发情周期规律性、体重和卵巢重量的影响。

每日进行阴道涂片检查以确定发情周期;实验结束时测量体重和卵巢重量,计算性腺体指数。

4

测定氧化应激和激素标记

评估卵巢组织的氧化应激状态和血清激素水平。

使用ELISA试剂盒测量FSH、LH、AMH、雌激素、孕酮;使用比色法试剂盒测量MDA、TAC、SOD、CAT、GSH。

5

RT-qPCR检测凋亡基因和miRNA表达

分析卵巢组织中Bcl-2、Bax、caspase 3/9和miRNA-204-5p的mRNA表达水平。

提取RNA和miRNA,使用RT-qPCR检测目标基因表达。

6

组织病理学检查

评估卵巢和子宫的组织学变化。

将卵巢和子宫组织固定、包埋、切片、H&E染色,用光学显微镜观察并评分。

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
槲皮素Sigma-Aldrich--
乙醇-水溶液(2:1,体积比)----
轨道摇床(SKR-202)OMEGA--
Whatman 1号滤纸Whatman--
真空旋转蒸发仪(R-111)Buchi--
高效液相色谱系统(DionexUltiMate 3000)----
赛默飞世尔精确质量分析仪Thermo Scientific--
MZmine 2.20----
大鼠FSH ELISA试剂盒Wuhan Fine Biotech Co., Ltd.ER0960
大鼠LH ELISA试剂盒CUSABIO CompanyCSB-E12654r
大鼠雌激素ELISA试剂盒Bioassay Technology Laboratory Co.E0176Ra
大鼠孕酮ELISA试剂盒Wuhan Fine Biotech Co., Ltd.ER1255
大鼠AMH ELISA试剂盒ElabscienceE-EL-R0640
用于MDA、TAC、SOD、GSH、CAT的比色测定试剂盒Biodignostic CompanyMD 25 29, TA 25 13, SD 25 21, GR 25 11, CA 25 17
TRI REAGENT®Molecular Research Center, Inc.TR 118
T80紫外/可见分光光度计PG Instruments Ltd--
GoTaq® 1步RT-qPCR系统试剂盒Promega CorporationA6020
mirVana miRNA分离试剂盒Thermo Fisher ScientificAM1561
All-in-One™ miRNA qRT-PCR检测试剂盒2.0Gene Copoeia Inc.QP115
Applied Biosystems实时荧光定量PCR仪Thermo Fisher Scientific--
RNAlater™稳定液Thermo Fisher ScientificAM7020
磷酸盐缓冲液----
10%中性缓冲福尔马林----
徕卡光学显微镜Leica--

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
动物处理
雌性Wistar大鼠,体重平均142 ± 2.30 g;分组和剂量:对照组(蒸馏水)、CdCl2组(5 mg/kg BW)、CdCl2+QU组(10 mg/kg QU,镉前1小时)、CdCl2+SCFE200组(200 mg/kg SCFE,镉前1小时)、CdCl2+SCFE400组(400 mg/kg SCFE,镉前1小时);给药途径:口服灌胃;周期:每日一次,持续35天。
阅读提示:Materials and Methods 下的 'Animals and Experimental Design'
氧化应激和激素测定
氧化应激标志物(MDA, TAC, SOD, CAT, GSH)使用比色法试剂盒测量;激素(FSH, LH, AMH, 雌激素, 孕酮)使用ELISA试剂盒测量;组织:卵巢匀浆;血清分离方法:室温凝固30分钟,离心。
阅读提示:Materials and Methods 下的 'Hormonal Assay' 和 'Determination of Oxidative Stress Markers'
基因表达分析
RT-qPCR参数:初始变性95°C 10分钟,40个循环:95°C 10秒变性,55°C 20秒退火,72°C 20秒延伸;内参基因:β-actin和U6,使用ΔΔCt方法计算相对表达。
阅读提示:Materials and Methods 下的 'Determination of mRNA Relative Expression Levels'
组织病理学检查
组织固定于10%缓冲福尔马林,石蜡包埋,切片厚度2-5 µm,H&E染色;观察5个随机视野/切片/器官进行病变评分。
阅读提示:Materials and Methods 下的 'Histopathological Examination'
统计分析
数据以平均值±SEM表示;使用Shapiro-Wilk检验正态性,单因素方差分析,Tukey事后检验(p < 0.05),发情周期规律性使用Fisher精确检验。
阅读提示:Materials and Methods 下的 'Statistical Analysis'