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推荐:为探讨卵巢储备功能下降(DOR)机制,研究人员针对长链非编码 RNA(lncRNA)NEAT1 展开研究。发现 DOR 患者颗粒细胞(GCs)中 NEAT1 下调,其通过吸附 miR-204-5p 上调 ESR1,激活 MAPK 通路,调控 GCs 功能。为 DOR 治疗提供新靶点。
卵巢是女性生育的核心器官,其储备功能直接关系到生育能力和内分泌平衡。卵巢储备功能下降(Diminished Ovarian Reserve, DOR)表现为可募集卵泡数量减少、卵母细胞质量下降,严重影响女性生殖健康。目前,激素替代疗法虽能缓解雌激素缺乏症状,却无法恢复卵巢功能,揭示 DOR 的分子机制并寻找有效干预靶点成为亟待解决的医学难题。颗粒细胞(Granulosa Cells, GCs)作为卵泡的关键组成部分,其凋亡、增殖及甾体激素合成能力对卵泡发育至关重要,而 GCs 功能异常正是 DOR 发病的核心环节。长链非编码 RNA(Long Non-coding RNAs, lncRNAs)作为基因表达的重要调控分子,在 GCs 功能调控中扮演关键角色。前期研究发现,lncRNA NEAT1 在 DOR 患者 GCs 中显著下调,但其具体作用机制尚不明确。
为深入探究 NEAT1 在 DOR 中的作用及机制,山东中医药大学第一临床医学院、山东中医药大学附属医院生殖遗传科等国内研究机构的研究人员开展了系列研究。团队通过临床样本分析、细胞功能实验及分子机制验证,揭示了 NEAT1 通过竞争性内源 RNA(Competing Endogenous RNA, ceRNA)机制调控 GCs 功能的新通路,相关成果发表在《Journal of Ovarian Research》。
研究主要采用以下关键技术方法:
- 临床样本采集与分析:纳入 20 例 DOR 患者及 20 例正常卵巢储备(Normal Ovarian Reserve, NOR)女性,收集卵泡液提取 GCs,通过 RT-qPCR 检测基因表达,分析 NEAT1 与卵巢储备指标的相关性。
- 细胞培养与转染:利用人卵巢 GC 肿瘤细胞系 KGN,通过质粒转染构建 NEAT1 过表达及敲低模型,结合 miR-204-5p 模拟物 / 抑制剂、ESR1 siRNA 等,调控相关分子表达。
- 功能与机制验证实验:采用 CCK-8、EdU 检测细胞增殖,流式细胞术分析细胞周期及凋亡,双荧光素酶报告基因实验验证分子互作,ELISA 检测雌二醇(E?)水平,Western blotting 检测蛋白表达及信号通路活化。
研究结果
1. NEAT1 表达下调与 DOR 发生及辅助生殖(ART)结局相关
RT-qPCR 显示,DOR 患者 GCs 中 NEAT1 表达显著低于 NOR 组,且与基础卵泡刺激素(FSH)呈负相关,与窦卵泡数(AFC)、抗缪勒管激素(AMH)、扳机日 E?水平及获卵数等 ART 指标呈正相关,提示 NEAT1 可能参与卵巢储备功能调控。
2. NEAT1 抑制 KGN 细胞凋亡并促进增殖
FISH 证实 NEAT1 主要定位于细胞质,具备作为 miRNA 分子海绵的潜力。功能实验表明,NEAT1 过表达显著增加 KGN 细胞 S 期比例,促进增殖并抑制凋亡;而 NEAT1 敲低则诱导细胞阻滞于 G0/G1 期,促进凋亡,揭示其对 GCs 增殖与凋亡的调控作用。
3. miR-204-5p 是 NEAT1 的直接作用靶点
生物信息学预测结合双荧光素酶报告基因实验证实,NEAT1 与 miR-204-5p 直接结合。DOR 患者 GCs 中 miR-204-5p 显著上调,且 NEAT1 过表达可抑制 miR-204-5p 表达,反之亦然。miR-204-5p 过表达抑制 KGN 细胞增殖并诱导凋亡,其作用可被 NEAT1 过表达逆转,表明 NEAT1 通过吸附 miR-204-5p 发挥功能。
4. ESR1 是 miR-204-5p 的下游靶基因
通过多数据库预测及实验验证,雌激素受体 1(Estrogen Receptor 1, ESR1)被确认为 miR-204-5p 的直接靶基因。miR-204-5p 过表达下调 ESR1 mRNA 及蛋白水平,而抑制 miR-204-5p 则上调 ESR1 表达。敲低 ESR1 可逆转 miR-204-5p 抑制剂对 KGN 细胞增殖、凋亡及雌二醇合成的促进作用,表明 ESR1 是 miR-204-5p 的功能靶点。
5. NEAT1 通过 miR-204-5p/ESR1 轴激活 MAPK 信号通路
机制研究发现,NEAT1 过表达通过吸附 miR-204-5p 上调 ESR1,进而激活丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-Activated Protein Kinase, MAPK)通路,增加细胞外信号调节激酶(ERK)及环磷酸腺苷反应元件结合蛋白(CREB)磷酸化水平。同时,ESR1 上调促进甾体激素合成关键酶 StAR 和 CYP19A1 表达,增强雌二醇合成。DOR 患者 GCs 中 ESR1、StAR、CYP19A1 及 p-ERK、p-CREB 水平均显著下调,进一步验证该通路的异常参与 DOR 发病。
研究结论与意义
本研究首次揭示 NEAT1 通过 ceRNA 机制吸附 miR-204-5p,解除其对 ESR1 的抑制作用,进而激活 MAPK 信号通路,调控 GCs 的增殖、凋亡及雌二醇合成,阐明了 NEAT1/miR-204-5p/ESR1/MAPK 轴在 DOR 中的关键作用。这一发现不仅为 DOR 的发病机制提供了新的表观遗传学解释,也为临床开发靶向 NEAT1 或 miR-204-5p 的干预策略、改善 DOR 患者的卵巢功能及辅助生殖结局提供了潜在靶点。尽管研究基于细胞模型,其体内机制仍需动物实验验证,但已为女性生殖健康保护及 DOR 治疗开辟了新方向。