Plumbagin通过抑制YTHDF1/SLC7A5轴调控m6A甲基化改善多囊卵巢综合征颗粒细胞铁死亡的机制研究

【字体: 时间:2025年06月03日 来源:Journal of Ovarian Research 3.8

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  本研究针对多囊卵巢综合征(PCOS)颗粒细胞(GCs)铁死亡机制不明的难题,揭示了天然化合物Plumbagin(PLB)通过抑制YTHDF1介导的SLC7A5 m6A甲基化翻译调控,改善线粒体功能障碍和铁死亡的作用。研究人员通过构建DHT诱导的PCOS模型,结合基因干预实验,发现PLB-YTHDF1-SLC7A5轴是PCOS治疗的新靶点,为临床干预提供了理论依据。

  

多囊卵巢综合征(PCOS)作为育龄女性最常见的内分泌代谢疾病,不仅导致排卵障碍和不孕,还与糖尿病、心血管疾病等重大健康问题密切相关。尽管其发病率高达5%-10%,但核心病理机制——卵巢颗粒细胞(GCs)功能异常的调控网络仍未完全阐明。近年来,铁死亡(Ferroptosis)这种依赖铁离子和脂质过氧化的新型细胞死亡方式被发现在多种疾病中起关键作用,但其在PCOS中的作用犹如蒙着面纱的谜题。与此同时,植物提取物Plumbagin(PLB)因其抗氧化和抗炎特性在PCOS治疗中展现出潜力,然而其作用靶点和分子机制尚待揭示。

广东省医学大学附属东莞松山湖中心医院生殖中心的研究团队在《Journal of Ovarian Research》发表的研究,首次将RNA表观遗传修饰、氨基酸代谢与铁死亡联系起来,系统阐明了PLB通过YTHDF1/SLC7A5轴调控m6A甲基化改善PCOS的新机制。研究采用DHEA诱导的PCOS小鼠模型和DHT处理的KGN细胞模型,通过CCK-8、流式细胞术、免疫共沉淀等关键技术,结合基因过表达/敲除实验,揭示了PLB的多维保护作用。

PLB改善PCOS小鼠卵巢功能
通过HE染色和激素检测发现,PLB显著恢复卵巢正常滤泡结构,降低FSH/LH比值,平衡AMH水平。分子层面证实PLB能下调促凋亡因子Cytochrome C,上调铁蛋白(Ferritin)、线粒体转录因子A(TFAM)和谷胱甘肽过氧化物酶4(GPX4),同时增强SOD和GSH-PX活性,形成抗氧化-抗铁死亡的协同保护网络。

PLB逆转GCs线粒体功能障碍
在DHT诱导的KGN细胞中,PLB使ATP产量提升2.1倍,JC-1检测显示线粒体膜电位(MMP)恢复至正常水平。这种保护作用与抑制ROS爆发(降低68%)和脂质过氧化物(LPO)积累密切相关,铁离子浓度也随PLB处理下降42%,从能量代谢和氧化平衡两方面维护细胞稳态。

YTHDF1是PLB作用的关键介质
研究发现YTHDF1在PCOS中异常高表达,其敲除可模拟PLB效果:使细胞存活率提升85%,同时降低LDH释放和MDA水平。但过表达YTHDF1会完全抵消PLB的保护作用,证明YTHDF1是PLB的核心靶点。

m6A依赖的SLC7A5翻译调控机制
通过FISH和RIP实验首次证实YTHDF1与SLC7A5 mRNA在胞质共定位,m6A-qPCR显示SLC7A5转录本存在显著甲基化修饰。YTHDF1通过增强SLC7A5蛋白翻译(不影响mRNA水平)促进铁死亡,而PLB处理使SLC7A5蛋白降低57%,这种调控依赖m6A修饰。

SLC7A5过表达逆转保护效应
当在YTHDF1敲除细胞中强制表达SLC7A5时,原本改善的MMP和ATP水平再度恶化,GPX4表达下降40%,证实SLC7A5是YTHDF1下游的执行者。这种级联调控为"m6A阅读器-转运蛋白-铁死亡"轴提供了直接证据。

该研究创新性地将RNA表观遗传修饰与PCOS病理联系起来,不仅阐明PLB通过YTHDF1/SLC7A5/m6A轴抑制铁死亡的分子机制,还为PCOS治疗提供了新的靶向策略。特别值得注意的是,YTHDF1对SLC7A5的翻译调控不依赖mRNA水平变化,这为理解m6A修饰的精确调控提供了新视角。尽管仍需临床验证,但该发现为开发基于m6A修饰的PCOS精准治疗奠定了重要理论基础。

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