hUCMSC-EVs “携” HCP5,开启化疗性卵巢衰竭治疗新篇

【字体: 时间:2025年05月04日 来源:Cell Biology and Toxicology 5.3

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  年轻癌症患者常面临化疗诱导的卵巢早衰(POF)难题,为解决此问题,研究人员开展了 hUCMSC-EVs 对化疗性卵巢衰竭保护作用的研究。结果发现 hUCMSC-EVs 可通过 HCP5/miR-20a-5p/YAP1 轴减轻损伤。该研究为保护化疗时卵巢功能提供新思路。

  在癌症治疗的战场上,化疗是一把 “双刃剑”。它在对抗癌细胞的同时,却给年轻癌症患者带来了一个棘手的难题 —— 化疗诱导的卵巢早衰(Premature Ovarian Failure,POF)。POF 意味着卵巢功能提前 “罢工”,雌激素水平下降,严重影响患者的生活质量和生育能力。这背后的 “罪魁祸首” 之一就是化疗药物对卵巢颗粒细胞(Granulosa Cells,GCs)造成的损伤。为了找到应对这一困境的有效方法,广州红十字会医院(广州红十字会医院暨南大学附属医院)的研究人员踏上了探索之旅,他们的研究成果发表在《Cell Biology and Toxicology》杂志上。
研究人员采用了多种关键技术方法。转录组测序用于分析化疗药物环磷酰胺(Cyclophosphamide,CP)诱导损伤前后 GCs 中基因表达差异;生物信息学分析筛选关键基因和调控关系;细胞功能实验如 CCK-8、TUNEL 和 ELISA,分别检测 GCs 活力、凋亡及卵巢内分泌功能;双荧光素酶报告基因检测、RNA 免疫沉淀和蛋白质免疫印迹(Western blot,WB)等实验,验证分子间的相互作用;构建 CP 诱导的 POF 小鼠模型,进行体内实验验证。

研究结果如下:

  • hUCMSC-EVs 逆转 CP 诱导的 GC 损伤:研究人员成功分离纯化 hUCMSC-EVs 并鉴定其特性。体外实验表明,CP 诱导的 GC 损伤模型中,GCs 增殖活力下降、凋亡相关基因表达改变、DNA 损伤增加。而 hUCMSC-EVs 与损伤的 GCs 共培养后,能提高 GCs 活力,降低凋亡和 DNA 损伤相关指标,说明 hUCMSC-EVs 可逆转 CP 诱导的 GC 损伤。
  • hUCMSC-EVs 可将 HCP5 递送至 GCs:通过转录组测序和生物信息学分析,发现长链非编码 RNA(Long non - coding RNA,lncRNA)HCP5 在 hUCMSC-EVs 中显著富集。RNase 保护实验证实 HCP5 存在于 EVs 内部,而非表面。用 Cy3 标记 HCP5 转染 hUCMSCs 后提取 EVs,与 GCs 共培养,发现 GCs 能摄取含标记 HCP5 的 EVs,且共培养后 GCs 中 HCP5 表达显著升高,表明 hUCMSC-EVs 可将 HCP5 递送至 GCs。
  • hUCMSC-EVs 通过递送 HCP5 减轻 CP 诱导的 GC 损伤:在 hUCMSCs 中敲低 HCP5 后发现,与对照组相比,敲低组的 GCs 增殖能力下降、凋亡和 DNA 损伤增加,说明 hUCMSC-EVs 通过递送 HCP5 减轻 CP 诱导的 GC 损伤。
  • hUCMSC-EVs 通过递送 HCP5 上调 YAP1 表达减轻 CP 诱导的 GC 损伤:研究人员通过筛选与 “DNA 损伤” 相关基因,结合测序数据,发现 Yes1 相关转录调节因子(Yes1 associated transcriptional regulator,YAP1)可能是影响 GCs 损伤修复的关键基因。实验表明,HCP5 过表达可逆转 CP 诱导的 YAP1 下调,敲低 YAP1 则抑制 hUCMSC-EVs 对 CP 诱导的 GC 损伤的改善作用,说明 hUCMSC-EVs 通过递送 HCP5 上调 YAP1 表达,从而减轻 CP 诱导的 GC 损伤。
  • HCP5 通过海绵吸附 miR-20a-5p 上调 YAP1 表达:利用数据库预测及实验验证,发现 HCP5 可与 miR-20a-5p 结合,miR-20a-5p 又能靶向 YAP1。双荧光素酶报告基因检测、RNA 免疫沉淀和 RNA pull-down 实验证实了它们之间的相互作用。体外细胞实验显示,CP 诱导的 GCs 中 miR-20a-5p 表达上调,hUCMSC-EVs 可降低其表达,敲低 HCP5 则可逆转该效应,说明 HCP5 通过海绵吸附 miR-20a-5p 上调 YAP1 表达。
  • HCP5 通过海绵吸附 miR-20a-5p 上调 YAP1 表达减轻 CP 诱导的 GC 损伤:过表达 HCP5 或 miR-20a-5p 的功能实验表明,过表达 HCP5 可降低 miR-20a-5p 表达、增加 YAP1 表达,促进 GCs 增殖、减少凋亡和 DNA 损伤;而过表达 miR-20a-5p 则可抵消 HCP5 的上述作用,说明 HCP5 通过海绵吸附 miR-20a-5p 上调 YAP1 表达,减轻 CP 诱导的 GC 损伤。
  • hUCMSC-EVs 递送 HCP5 上调 YAP1 表达减轻 CP 诱导的体内卵巢损伤:构建 POF 小鼠模型,尾静脉注射 hUCMSC-EVs 后发现,标记的 hUCMSC-EVs 可分布于卵巢组织。与正常对照组相比,CP 诱导的 POF 小鼠中 miR-20a-5p 表达升高、YAP1 表达降低,hUCMSC-EVs 可逆转这一趋势,敲低 HCP5 则再次改变该效应。形态学分析、ELISA、TUNEL 和免疫荧光结果表明,hUCMSC-EVs 递送 HCP5 上调 YAP1 表达,可减轻 CP 诱导的体内卵巢损伤。

研究结论和讨论部分指出,本研究揭示了 hUCMSC-EVs 递送 HCP5 通过与 miR-20a-5p 和 YAP1 相互作用,预防化疗诱导的 POF 的分子机制。HCP5 在 GCs 中可能发挥竞争性内源 RNA(ceRNA)机制,海绵吸附 miR-20a-5p,上调 YAP1 表达,减轻 DNA 损伤,保护卵巢功能。这为化疗诱导的 POF 治疗提供了新的方向和分子理论基础。然而,研究也存在一些局限性,如转录组测序样本主要为 CP 诱导样本,未对 hUCMSC 中差异表达的 lncRNA 进行测序分析,缺乏临床样本验证等。尽管如此,该研究仍为未来保护化疗过程中卵巢功能的研究和治疗策略开发提供了重要的参考,有望为年轻癌症患者带来新的希望,助力解决化疗导致的卵巢早衰难题,让更多患者在对抗癌症的同时,保留生育能力和良好的生活质量。

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