AGEs对卵巢原始卵泡的影响及其可能的机制

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目的:  作为衰老的重要指标之一,晚期糖基化终末产物(AGEs)可在包括卵巢在内的多种组织和器官中发生增龄性积累。研究表明AGEs可与蛋白直接交联引起相关蛋白的变性失活,同时AGEs还可与受体(RAGE)结合形成AGEs-RAGE轴介导细胞氧化应激和羰基应激的发生。卵巢是决定女性生育力的关键,卵巢微环境自由基增龄性的蓄积所造成的应激性损伤是导致卵巢衰老的重要原因。过往研究发现,卵巢中存在 AGEs 的沉积和 RAGE 的表达,且其表达时间“恰巧”稍早于卵巢功能下降的时间。由此,我们推测AGEs-RAGE轴可能参与了卵巢衰老的进程。卵巢原始卵泡池的大小反映了生殖寿命的长短,原始卵泡过早过度的唤醒激活将导致卵泡池过早耗竭,造成卵巢早衰的发生。本实验旨在研究AGEs对原始卵泡休眠维持和激活的影响,并探索其导致卵巢衰老的可能作用机制。  方法:  取4日龄ICR雌鼠卵巢作为研究对象,将其随机分组,分别置于含0μg/ml, 50μg/ml,100μg/ml,200μg/ml AGE-BSA的培养液中进行体外培养,4天后取材检测。苏木素-伊红(HE)染色观察并统计各组原始卵泡和生长卵泡(包括初级卵泡和次级卵泡)的数量及其占总卵泡数的构成比,从而确定最适培养浓度。以0μg/ml AGE-BSA和最适培养浓度AGE-BSA为实验组依次进行如下实验,免疫蛋白印迹法检测卵泡激活相关指标PCNA,卵巢储备功能指标AMH,凋亡相关指标bcl-2、caspase-3,自噬相关指标LC3,AGEs受体RAGE及其下游的炎症相关因子NFκB,以及PI3K信号通路的相关指标。荧光定量PCR检测AMH、PCNA、RAGE、NFκB、PI3K、PTEN、mTOR 的基因水平表达。免疫组织化学检测PCNA的定位表达。免疫荧光检测RAGE和 PI3K的定位表达。  结果:  1. HE染色结果显示卵巢内存在原始卵泡、初级卵泡和次级卵泡,并且随着培养浓度的增加,卵巢髓质部出现原始卵泡。统计后发现,在 200μg/ml AGE-BSA组(37.1%±6.7%)中,生长卵泡比率较0μg/ml AGE-BSA组(27.0%±2.9%)增加,差异有统计学意义(P<0.001);  2. 200μg/ml AGE-BSA组中RAGE及NFκB的基因和蛋白水平的表达增加,差异有统计学意义(P<0.05)。免疫荧光结果显示在各级卵泡内RAGE表达在各级卵泡颗粒细胞和卵母细胞的胞质中;  3.PCNA表达在各级卵泡的卵母细胞和颗粒细胞中,并且在 200μg/ml AGE-BSA 组中, PCNA 的基因和蛋白的表达均增加,差异有统计学意义(P<0.05);  4.卵巢在200μg/ml AGE-BSA中培养后,AMH在基因和蛋白水平的表达均增加,差异有统计学意义(P<0.05);  5.添加AGE-BSA可增加卵巢内LC3Ⅱ/Ⅰ、bcl-2的蛋白表达,差异有统计学意义(P<0.01)。无酶原活性的caspase-3在两组实验组的卵巢内明显表达,活化caspase-3(cleaved caspase-3)则几乎不表达。对cleaved caspase-3/caspase-3 的比值进行统计后发现,其在两组间表达无明显改变,差异无统计学意义(P>0.05),提示 AGEs 在调节原始卵泡休眠维持和激活的过程中增加卵巢抗凋亡和自噬水平,但是 AGEs 对卵巢整体的凋亡水平无影响;  6. AGE-BSA添加后,卵巢中PI3K、mTOR的基因和蛋白水平表达增加,PTEN表达下降,差异有统计学意义(P<0.05),提示 AGEs 可能通过上述通路触发原始卵泡的激活。  结论:  1.AGEs可能通过AGEs-RAGE轴参与了原始卵泡的唤醒激活过程。  2.过量的AGEs沉积可以导致卵泡池内原始卵泡的过度激活唤醒,从而造成卵泡池的过早耗竭。  3.AGEs 可以通过影响细胞的凋亡、自噬、炎性损伤等一系列反应,影响原始卵泡的激活唤醒。  4.AGEs还可通过发动相关的PI3K信号通路,多重途径影响原始卵泡的激活唤醒。
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