HIGD1A通过NF-κB/SOD2通路调控颗粒细胞功能缓解氧化应激相关卵巢功能减退的机制研究

本文揭示了线粒体内膜蛋白HIGD1A在卵巢颗粒细胞(GCs)中的关键作用：通过调控NF-κB/SOD2信号通路维持氧化还原平衡，改善氧化应激(OS)导致的颗粒细胞功能障碍。研究发现HIGD1A下调会激活NF-κB通路异常上调SOD2，导致H2O2积累并抑制NRF2抗氧化途径，最终引发卵巢储备功能减退(DOR)。该研究为OS相关女性不育提供了新的治疗靶点。

　　

HIGD1A在卵巢组织中的表达特征

研究首先通过组织分布分析发现，HIGD1A在小鼠卵巢、肺和肠道中高表达，免疫荧光证实其在人颗粒细胞系COV434和KGN中主要定位于细胞质。值得注意的是，在121例临床样本分析中，卵巢储备功能减退(DOR)患者的颗粒细胞内HIGD1A mRNA和蛋白水平显著低于正常卵巢储备(NOR)组。动物实验进一步显示，随着小鼠年龄增长，卵巢中Higd1a表达呈进行性下降趋势。

氧化应激模型中HIGD1A的动态变化

采用3-硝基丙酸(3NP)建立氧化应激模型后，颗粒细胞中HIGD1A呈现浓度依赖性下调。特别有趣的是，不同应激源对HIGD1A的调控存在差异：H₂O₂通过典型HIF-1α途径上调HIGD1A，而环磷酰胺(CTX)则诱导其核转位，提示HIGD1A可能通过不同机制响应不同类型的细胞应激。

HIGD1A调控颗粒细胞功能的机制

功能实验表明，HIGD1A敲低导致颗粒细胞活力下降、克隆形成能力减弱，并加速细胞衰老（SA-β-gal阳性率升高）。在分子水平上，HIGD1A缺失引起衰老标志物p16和p21显著上调，但衰老相关分泌表型(SASP)因子变化不一致，提示其促衰老作用可能不依赖SASP途径。此外，HIGD1A敲低还抑制了激素合成相关基因表达，导致培养上清中雌二醇(E2)和孕酮水平下降。

线粒体功能与氧化平衡的调控

通过Mito-Tracker染色发现，HIGD1A缺失导致线粒体碎片化比例增加，线粒体融合蛋白MFN2和OPA1表达下降。JC-10检测显示线粒体膜电位(MMP)显著降低，伴随ATP产量减少。值得注意的是，虽然总SOD酶活性未变，但HIGD1A敲低细胞中H₂O₂水平异常升高，这与SOD2蛋白特异性上调而CAT表达不变导致的H₂O₂清除障碍有关。

NF-κB/SOD2通路的发现

RNA-seq分析揭示HIGD1A敲低引起NF-κB通路激活。机制研究表明，NF-κB抑制剂盐酸青藤碱(SH)能逆转HIGD1A缺失导致的SOD2上调，证实了该通路的调控作用。与此同时，抗氧化关键因子NRF2和SIRT1/PGC1α通路被抑制，形成"氧化应激-线粒体功能障碍"的恶性循环。

治疗潜力的验证

在3NP诱导的小鼠卵巢功能损伤模型中，AAV介导的Higd1a过表达显著改善了卵巢指数和血清激素水平（E2升高、FSH降低）。组织学分析显示治疗组原始卵泡和初级卵泡数量明显增加，同时卵巢组织SOD和CAT酶活性增强，MDA水平下降。这些结果证实HIGD1A基因治疗可能成为保护卵巢功能的潜在策略。

该研究系统阐明了HIGD1A通过NF-κB/SOD2轴调控颗粒细胞氧化应激反应的新机制，为开发针对卵巢功能减退的靶向治疗提供了理论依据。特别值得注意的是，研究揭示了SOD2在特定条件下的"促氧化"作用，这一发现拓展了对抗氧化酶系统复杂调控网络的认识。