综述:多囊卵巢综合征细胞死亡的基本机制

【字体: 时间:2025年06月04日 来源:Biochemistry and Biophysics Reports 2.3

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  这篇综述系统阐述了多囊卵巢综合征(PCOS)中六种程序性细胞死亡(凋亡、自噬、铁死亡、焦亡、NETosis和坏死性凋亡)的分子机制及其与卵巢颗粒细胞功能障碍的关联,重点揭示了PI3K/Akt、caspase-1/NLRP3等关键通路在PCOS病理中的作用,为开发靶向细胞死亡的新型治疗策略提供了理论依据。

  

引言

多囊卵巢综合征(PCOS)作为育龄女性最常见的内分泌疾病,以高雄激素血症、卵巢多囊样改变和代谢异常为特征。近年研究发现,程序性细胞死亡的失衡可能是连接其遗传与环境因素的关键环节。从胚胎学时期被首次描述的凋亡,到2012年才被明确定义的新型铁死亡,不同细胞死亡模式在PCOS中呈现出复杂的交互网络。

细胞死亡与PCOS

凋亡与PCOS

凋亡通过线粒体途径(Bcl-2/Bax调控)和死亡受体途径(如FasL-Fas)维持卵泡稳态。PCOS患者颗粒细胞中促凋亡因子FOXO1、caspase-3表达升高,而PI3K/Akt通路活性降低,导致卵泡闭锁异常。值得注意的是,氧化应激(OS)通过破坏线粒体膜电位(MMP)加剧这一过程,形成ROS-Bcl-2-caspase恶性循环。

自噬与PCOS

自噬标志物LC3II/I比值和ATG5在PCOS颗粒细胞中显著升高,而底物SQSTM1/p62减少。高迁移率族蛋白B1(HMGB1)通过激活TP53-AMPK通路促进自噬过度活化,中药桂枝益坤方(GZYKF)则通过上调mTOR表达抑制该过程。这种自噬紊乱与胰岛素抵抗(IR)、高雄激素血症共同构成"代谢-自噬-卵泡发育"三角关系。

铁死亡与PCOS

铁过载(血清铁蛋白升高)和脂质过氧化(MDA增加)是PCOS铁死亡的特征。多不饱和脂肪酸(PUFA)在卵巢中的异常分布,加上谷胱甘肽(GSH)耗竭和GPX4活性降低,共同诱发颗粒细胞"氧化灾难"。有趣的是,月经稀发导致的铁排泄减少与高胰岛素血症形成正反馈,这解释了为何50%PCOS患者存在铁代谢紊乱。

焦亡与PCOS

NLRP3炎症小体激活后,caspase-1切割GSDMD形成质膜孔洞,释放IL-1β/IL-18促炎因子。PCOS模型小鼠卵巢中GSDMD-N片段增加3倍,临床研究也显示TLR4/IL-6信号与焦亡强度呈正相关。这种"炎症-焦亡-内分泌失调"轴可能是PCOS难治性的核心机制。

NETosis与PCOS

中性粒细胞胞外诱捕网(NETs)在PCOS患者外周血中异常增多,其携带的髓过氧化物酶(MPO)通过激活Th17细胞加剧慢性炎症。最新研究发现,NETs水平与胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)显著相关,提示免疫代谢交叉对话的重要性。

坏死性凋亡与PCOS

当凋亡被抑制时,RIPK1/RIPK3/MLKL通路介导的坏死性凋亡成为"后备方案"。PCOS颗粒细胞中该通路活性增强,伴随TNFSF10等基因表达异常。值得注意的是,坏死性凋亡释放的损伤相关分子模式(DAMPs)可进一步激活上述其他死亡通路,形成级联放大效应。

结论与展望

六种细胞死亡模式在PCOS中构成"死亡网络",其中凋亡和自噬起主导作用,铁死亡和焦亡提供代谢炎症视角,NETosis与坏死性凋亡则填补免疫调节空白。未来研究应聚焦于:①开发靶向PI3K/Akt-caspase的双重凋亡调节剂;②探索铁螯合剂(如去铁胺)联合胰岛素增敏剂的治疗方案;③解析不同死亡模式间的crosstalk机制。通过多维度干预细胞死亡网络,或将为PCOS的精准治疗开辟新纪元。

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