miR-34a与植物黄酮类化合物(芹菜素和槲皮素)在调控卵巢细胞功能中的互作机制研究

【字体: 时间:2025年07月03日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究针对RNA干扰与植物黄酮类化合物在卵巢功能调控中的互作关系展开探索。斯洛伐克康斯坦丁哲学家大学团队通过转染miR-34a模拟物结合芹菜素(apigenin)或槲皮素(quercetin)处理猪卵巢颗粒细胞,发现miR-34a可逆转植物黄酮对细胞增殖、凋亡及激素分泌(孕酮、雌二醇和IGF-I)的调控作用。该研究首次揭示miRNA与植物活性成分的双向调控网络,为生殖健康干预提供新策略。

  

在生殖健康领域,植物黄酮类化合物和microRNA(miRNA)分别作为传统草药和新兴分子调控工具备受关注。芹菜素(apigenin)和槲皮素(quercetin)等植物成分已被证明能调节卵巢功能,但其作用机制是否涉及miRNA通路尚不明确。与此同时,miR-34a作为关键调控因子,在卵巢细胞增殖、凋亡和激素分泌中扮演重要角色,但其与植物活性成分的互作关系仍是空白。斯洛伐克康斯坦丁哲学家大学Alexander V. Sirotkin团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次系统揭示了miR-34a与两种植物黄酮的复杂互作网络。

研究团队采用猪卵巢颗粒细胞模型,通过转染miR-34a模拟物实现基因过表达,结合1-100 μg/ml剂量梯度处理,运用定量免疫细胞化学(检测PCNA和bax)、ELISA(测定孕酮、雌二醇和IGF-I)及RT-qPCR技术,解析了三者在卵巢功能调控中的协同与拮抗效应。

主要研究结果
1. miR-34a的独立调控作用
转染实验证实miR-34a过表达可抑制细胞增殖(PCNA阳性率降低)和凋亡(bax阳性率下降),同时改变激素分泌模式:孕酮和IGF-I分泌增加,而雌二醇分泌减少。这种"促黄体化"特征提示miR-34a可能通过调节类固醇生成通路影响卵巢功能。

2. 植物黄酮的差异化效应
在非转染细胞中,芹菜素展现促增殖、抗凋亡特性,并显著提升雌二醇分泌,但抑制孕酮和IGF-I产生。相反,槲皮素全面抑制增殖、凋亡及所有检测激素的分泌。这种截然不同的生物活性揭示了植物成分作用机制的多样性。

3. 双向互作关系的发现
当miR-34a过表达时,芹菜素对增殖和凋亡的作用发生逆转:从促增殖转为抑制增殖,从抗凋亡转为促凋亡。槲皮素在转染细胞中则失去对增殖的抑制作用,但增强促凋亡效应。更值得注意的是,两种黄酮均能削弱miR-34a对激素分泌的调控,如芹菜素可抵消miR-34a对雌二醇的抑制,槲皮素则逆转其对孕酮的促进作用。

研究意义与展望
该研究首次构建了"植物成分-miRNA-卵巢功能"调控三角模型,揭示了三者间的动态平衡关系。实践层面,发现提示:
1)临床使用植物提取物时需考虑个体miRNA表达谱差异;
2)联合应用特定miRNA调节剂可能增强植物疗法的靶向性;
3)miR-34a作为"分子开关"的潜力,或可用于同步化生殖周期或辅助生育技术。

未来研究可深入探索:

  • miR-34a下游靶基因是否介导黄酮类化合物效应
  • 这种互作在人类卵巢组织中的保守性
  • 体内模型中剂量反应关系的验证

这项开创性工作为理解生殖调控的分子网络提供了新视角,也为开发"植物药-miRNA"联合疗法奠定了理论基础。

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