维生素D3 与胰岛素协同调控猪卵泡液外泌体特性及蛋白质组学的机制研究

本研究针对维生素D3 （VD）和胰岛素（I）如何调控猪卵泡液来源外泌体（FF-EVs）的特性及蛋白质组学展开，通过透射电镜、纳米颗粒追踪分析和TMT标记LC-MS/MS技术，发现VD和I单独或联合处理可显著改变FF-EVs的浓度、粒径及核糖体蛋白丰度，并首次证实FF-EVs携带脂联素（ADIPOQ）。该研究为理解卵巢内细胞间通讯及多囊卵巢综合征（PCOS）的治疗提供了新视角。

　　

论文解读
卵泡是女性生殖系统中至关重要的功能单元，其微环境中的细胞间通讯直接影响卵母细胞发育和激素分泌。近年来，外泌体（Extracellular Vesicles, EVs）作为细胞间信息传递的新载体，在卵泡内调控机制中备受关注。然而，维生素D₃
（VD）和胰岛素（I）作为影响卵巢功能的关键代谢因子，如何通过EVs调控卵泡功能尚不明确。尤其在高发代谢性疾病如多囊卵巢综合征（PCOS）中，VD和I的协同作用机制亟待探索。

为解决这一问题，国内某研究团队在《Reproductive Biology》发表研究，通过体外培养猪中腔卵泡，结合透射电镜（TEM）、纳米颗粒追踪分析（NTA）和串联质谱标记（TMT）的液相色谱-质谱联用技术（LC-MS/MS），系统分析了VD和I对卵泡液外泌体（FF-EVs）特性及蛋白质组的影响。研究使用性成熟母猪卵巢，分离3.0–6.9 mm的中腔卵泡进行体外培养，分为对照组（C）、VD组（100 ng/mL）、I组（10 ng/mL）及联合处理组（VD+I）。

主要技术方法
研究采用尺寸排阻色谱（SEC）分离FF-EVs，通过TEM验证其典型“杯状”形态，NTA分析粒径分布（50–450 nm），流式细胞术检测表面标志物CD63和CD81。蛋白质组学通过TMT标记的LC-MS/MS技术，结合GO和KEGG富集分析差异蛋白（DAPs）。

研究结果

1. FF-EVs特性分析：I单独处理降低FF-EVs浓度（8.6×10¹¹
   /mL vs VD组1.4×10¹²
   /mL）和平均粒径（134 nm vs VD组158 nm），而VD+I联合处理仅逆转浓度效应。所有组别EVs均表达CD63和CD81，且zeta电位<-20 mV，表明稳定性未受处理影响。

2. 差异蛋白质组学：

   • VD vs C：鉴定19个DAPs，其中核糖体蛋白（RPL21、RPL36A等）显著下调，提示VD可能通过EVs减少核糖体相关蛋白传递。
   • I vs C：16个DAPs中，抗氧化酶SOD2和PDIA3下调，表明I可能削弱EVs对氧化应激的防御能力。
   • VD+I vs C：脂联素（ADIPOQ）上调1.82倍，暗示其可能参与改善胰岛素敏感性。

3. 功能富集分析：

   • VD相关DAPs富集于“核糖体”和“内质网腔”通路，I相关蛋白则涉及“氧化应激响应”。
   • STRING分析显示PDIA3与PDIA6相互作用，可能影响VD的非基因组信号传导。

结论与意义
该研究首次揭示VD和I通过调控FF-EVs的蛋白质组参与卵泡功能调节。VD主要影响核糖体蛋白丰度，可能通过EVs介导的RNA传递调控卵母细胞发育；而I降低抗氧化蛋白水平，或加剧卵巢氧化损伤。联合处理上调ADIPOQ，为PCOS的EVs靶向治疗提供新思路。此外，PDIA3作为VD受体在EVs中的变化，暗示其可能成为卵巢自身免疫疾病的诊断标志物。

研究局限性在于未验证DAPs的功能机制，未来需通过体内实验进一步探索EVs在卵巢代谢调控中的具体作用。这一成果为生殖医学领域开辟了EVs介导的代谢调控新视角，尤其在PCOS等生殖内分泌疾病的治疗策略开发中具有潜在应用价值。