肥大细胞类胰蛋白酶-PAR2轴通过RNF152介导的Bcl-xL稳定化促进卵巢纤维化

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

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  针对卵巢纤维化在早发性卵巢功能不全(POI)中的关键作用,上海交通大学医学院附属仁济医院团队揭示了肥大细胞类胰蛋白酶(tryptase)通过蛋白酶激活受体2(PAR2)/RNF152/Bcl-xL信号轴促进胶原沉积的分子机制。研究发现类胰蛋白酶在POI患者血清和卵泡液中显著升高,与FSH正相关、AMH负相关;动物实验证实肥大细胞稳定剂色甘酸钠可减轻纤维化但无法恢复卵巢功能。该研究为POI治疗提供了新靶点,发表于《Journal of Ovarian Research》。

  

卵巢是女性生殖系统的核心器官,其功能衰退会导致早发性卵巢功能不全(Premature Ovarian Insufficiency, POI)——一种40岁前出现闭经、高促卵泡激素(FSH)和低雌激素的疾病。随着现代女性生育年龄推迟,POI已成为不孕症的重要病因,患者不仅面临生育困境,更伴随骨质疏松、心血管疾病等远期健康风险。尽管已知遗传、放化疗等因素可导致POI,约70%病例仍病因不明。近年研究发现,卵巢间质纤维化是POI的共同病理特征,但驱动纤维化的具体机制尚未阐明。

上海交通大学医学院附属仁济医院生殖医学中心张翔、张钧和王超军团队在《Journal of Ovarian Research》发表的研究,首次揭示了肥大细胞及其分泌的类胰蛋白酶通过PAR2/RNF152/Bcl-xL信号轴促进卵巢纤维化的分子机制。研究人员发现,POI患者和顺铂诱导的小鼠模型中,活化的肥大细胞通过释放类胰蛋白酶,激活卵巢膜间质细胞的PAR2受体,进而抑制E3泛素连接酶RNF152对Bcl-xL的降解作用,最终导致胶原蛋白I(COL1A1/COL1A2)过度沉积。这一发现不仅解释了卵巢纤维化的发生机制,更为POI治疗提供了新的干预靶点。

研究采用多维度技术路线:通过60例临床样本(20例POI、20例生化POI和20例对照)检测血清和卵泡液类胰蛋白酶水平;建立顺铂诱导的POI小鼠模型评估卵巢功能和组织学变化;利用原代小鼠卵巢膜间质细胞体外模型解析PAR2/Bcl-xL信号通路;结合siRNA基因沉默、免疫共沉淀等技术验证RNF152介导的Bcl-xL泛素化调控机制。

Construction of the POI mouse model
顺铂处理10天后,小鼠出现典型POI表型:血清雌二醇(E2
)和抗穆勒氏管激素(AMH)显著降低,FSH和黄体生成素(LH)升高,卵巢/体重比下降62%。组织学显示原始卵泡、初级卵泡数量分别减少78%和65%,证实模型构建成功。

Abundance of collagen and mast cells in the ovaries of POI mice
Masson和天狼星红染色显示POI小鼠卵巢胶原沉积增加3.2倍。Western blot检测到COL1A1和COL1A2蛋白水平升高2.8倍。肥大细胞特异性染色(甲苯胺蓝和类胰蛋白酶免疫组化)显示活化肥大细胞数量增加4.5倍,提示其可能参与纤维化进程。

Upregulation of COL1A1 and COL1A2 by tryptase in ovarian theca-stroma cells
体外实验发现,脂多糖(LPS)激活的肥大细胞条件培养基使胶原蛋白表达增加2.1倍,而组胺处理无此效应。10 nM类胰蛋白酶直接刺激可使COL1A1/COL1A2水平提升2.3倍,证实类胰蛋白酶是促纤维化的关键效应分子。

Involvement of PAR2 in regulation of collagen I by tryptase
免疫荧光证实卵巢膜间质细胞表达PAR2受体。siRNA沉默PAR2可完全阻断类胰蛋白酶诱导的胶原蛋白上调,表明PAR2是类胰蛋白酶发挥作用的关键受体。

Tryptase induced COL1A1 and COL1A2 through Bcl-xL
机制研究发现,类胰蛋白酶通过PAR2激活使Bcl-xL蛋白稳定性增强1.8倍,但不影响其mRNA水平。PAR2激活肽(PAR2-AP)处理可减少Bcl-xL泛素化降解,而蛋白酶体抑制剂MG-132能逆转si-PAR2导致的Bcl-xL下降。

E3 ligase RNF152 mediated Tryptase-induced collagen expression
RNF152作为Bcl-xL的E3泛素连接酶,其敲除可使Bcl-xL蛋白水平恢复85%。双基因沉默实验显示,RNF152缺失可逆转si-Bcl-xL对胶原合成的抑制作用,证实RNF152-Bcl-xL轴在纤维化中的核心地位。

Cromolyn inhibited cisplatin-induced collagen deposition in vivo
临床常用肥大细胞稳定剂色甘酸钠处理使POI小鼠胶原沉积减少57%,但未能改善激素水平或卵泡数量,提示单纯抑制纤维化可能不足以恢复卵巢功能。

Higher level of tryptase in serum of POI and bPOI patients
临床样本分析显示,POI和生化POI(bPOI)患者血清类胰蛋白酶水平分别较对照升高2.1倍和1.7倍,卵泡液水平升高1.9倍。相关性分析揭示类胰蛋白酶与FSH呈正相关(r=0.62),与AMH呈负相关(r=-0.58)。

这项研究首次构建了"肥大细胞-类胰蛋白酶-PAR2-RNF152-Bcl-xL-胶原沉积"的完整信号通路,为理解POI发病机制提供了新视角。尤其值得注意的是,虽然色甘酸钠能缓解纤维化,但未能逆转卵巢功能衰退,提示未来可能需要联合靶向纤维化和卵泡保护的多通路治疗策略。研究还创新性地将E3泛素连接酶RNF152引入生殖医学领域,其调控的蛋白质稳态机制可能成为多种卵巢疾病的新研究方向。

从临床转化角度看,血清类胰蛋白酶可作为POI早期诊断的潜在生物标志物,而PAR2抑制剂或Bcl-xL靶向药物可能成为新型治疗选择。不过,研究也存在局限性:样本量较小,且未在遗传性或自身免疫性POI模型中验证该机制。未来研究可探索其他POI亚型的纤维化特征,并开发针对该通路的小分子抑制剂。

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