YY1-NSUN7-m5C-HSPA1B轴通过表观遗传学稳定HSPA1B mRNA驱动多囊卵巢综合征发病机制

《Journal of Reproductive Immunology》：YY1-NSUN7-m5C-HSPA1B Axis Drives Polycystic Ovary Syndrome Pathogenesis via Epigenetic Stabilization of HSPA1B mRNA

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  HSPA1B是PCOS中的核心差异表达基因，具有较高的诊断价值（AUC = 0.9273）。
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  HSPA1B沉默可逆转DHT诱导的颗粒细胞损伤和炎症反应。
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  HSPA1B敲低可改善PCOS小鼠的卵巢病理和激素紊乱。
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  NSUN7通过在其3' UTR区域的m⁵C甲基化稳定HSPA1B mRNA。
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  YY1通过启动子结合激活NSUN7转录，形成YY1-NSUN7-m⁵C-HSPA1B轴。

引言

在育龄女性中，多囊卵巢综合征（PCOS）是一种最常见的内分泌和代谢紊乱性疾病。人群调查显示，其全球患病率约为6%-20%，且这一数字仍在持续上升（Stańczak等，2024；Di Lorenzo等，2023；Su等，2025）。PCOS的核心临床特征包括高雄激素血症、排卵功能障碍和多囊性卵巢形态，常伴随胰岛素抵抗（IR）、肥胖、慢性炎症和长期代谢综合征等并发症（Yang和Chen，2024；Abraham Gnanadass等，2021；Meczekalski等，2025）。其中，系统性低度炎症越来越被认为不仅是PCOS的后果，更是其发病机制的积极参与者，与遗传易感性、表观遗传修饰、代谢异常和免疫炎症微环境紊乱相互交织（Kolasseri等，2025；Gupta等，2025；Dheepthi等，2024）。因此，深入挖掘PCOS的关键致病基因并阐明其分子机制，对于开发新的诊断和治疗靶点具有重要的理论意义和临床应用价值。

近年来，高通量转录组测序技术的快速发展为解析复杂疾病的分子网络提供了强有力的工具。通过对PCOS患者卵巢组织或颗粒细胞（GCs）的转录组分析，研究人员已鉴定出一系列参与多种生物过程的差异表达基因（DEGs），包括类固醇激素合成、卵泡发育、细胞凋亡、炎症反应和氧化应激（Zhao等，2024；Tong等，2022；Dabravolski等，2021；Zeber-Lubecka等，2023）。其中，热休克蛋白家族成员热休克70 kDa蛋白1B（HSPA1B）作为一种分子伴侣蛋白，在细胞应激反应、蛋白质折叠和信号转导中发挥关键作用（Zhang等，2025）。既往研究表明，HSPA1B在各种炎症性疾病和代谢紊乱中异常表达，可能通过调控核因子-kappa B（NF-κB）和丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）信号通路参与细胞增殖、凋亡和炎症反应（Chen等，2025a；He等，2025）。然而，迄今为止，HSPA1B在PCOS中的表达模式及其具体功能作用尚未被系统报道，HSPA1B是否作为系统性炎症信号与PCOS中颗粒细胞启动的局部炎症之间的应激响应分子纽带仍不清楚。

卵巢颗粒细胞（GCs）是卵泡微环境的核心功能细胞，包围卵母细胞，为其发育提供营养支持和激素合成微环境（Wang，2025；Chen等，2025a）。系统性低度炎症参与PCOS发病，然而系统性炎症信号转化为卵巢功能障碍的机制仍不清楚。我们提出，由颗粒细胞启动的局部炎症级联反应介导了这种转化，将系统性炎症信号转化为卵巢功能损伤。在PCOS病理条件下，颗粒细胞功能障碍是导致卵泡发育阻滞、排卵障碍和激素分泌失衡的关键环节（Chen等，2025b）。二氢睾酮（DHT）作为睾酮的活性代谢物，是建立PCOS高雄激素模型的经典诱导剂。DHT处理可模拟PCOS患者卵巢中的局部高雄激素微环境，诱导颗粒细胞异常增殖、凋亡失衡、炎症因子释放和氧化应激损伤，从而影响正常的卵泡发育和成熟（Salehi等，2020；Hua等，2025）。此外，越来越多的证据表明，PCOS患者的局部卵巢存在低度慢性炎症状态。巨噬细胞作为固有免疫的关键效应细胞，其极化方向的失衡（M1型促炎极化与M2型抗炎极化）与PCOS中的炎症微环境紊乱密切相关（Li等，2025；Feng等，2023）。在此框架下，颗粒细胞可能同时充当感应器和放大器：它们通过启动局部炎症级联反应来响应系统性低度炎症和高雄激素应激，进而招募和极化巨噬细胞，进一步放大卵巢炎症，最终导致卵泡发育阻滞和排卵功能障碍。然而，HSPA1B是否参与DHT诱导的颗粒细胞功能障碍，以及它是否通过调控巨噬细胞极化影响PCOS的免疫微环境，仍不明确。

基于上述研究背景，本研究旨在通过PCOS相关转录组数据的生物信息学分析筛选并验证关键差异表达基因HSPA1B。进一步地，以人卵巢颗粒细胞瘤细胞系KGN作为体外模型，通过DHT诱导建立高雄激素颗粒细胞损伤模型，系统探究HSPA1B在细胞增殖、凋亡、炎症反应、氧化应激和巨噬细胞极化中的调控作用及潜在分子机制。最终，力求从分子伴侣-应激反应-免疫微环境相互作用的新视角阐明该疾病的发病机制，提供实验证据，并为开发靶向治疗策略奠定理论基础。

各节摘要

数据来源与差异表达基因筛选

从基因表达综合数据库（GEO）中获取了两个与PCOS相关的公开可及转录组数据集——GSE155489（来源于全血标本）和GSE54250（分离自卵巢颗粒细胞）。转录组差异分析通过R语言（v4.2.0）中实现的limma算法进行，采用严格阈值：绝对log?转换倍数变化超过1，Benjamini-Hochberg校正后P值

生物信息学分析筛选HSPA1B为PCOS关键基因

对GEO数据库中两个独立的PCOS基因表达谱数据集（GSE155489，全血；GSE54250，卵巢颗粒细胞）进行差异表达分析。火山图和热图展示了两个数据集中差异基因的分布以及排名前20的差异表达基因聚类模式（图1A和1B）。维恩图交集分析鉴定出两个共同差异表达基因：HSPA1B和HMGB2（图1C）。鉴于HSPA1B作为热休克蛋白家族成员的重要作用

讨论

PCOS是一种高度异质性的内分泌疾病，涉及遗传、表观遗传、代谢和免疫因素，其分子发病机制尚未完全阐明（Yang和Chen，2024；Abraham Gnanadass等，2021；Ryu等，2019）。本研究通过整合全血和卵巢颗粒细胞数据集的分析，鉴定出HSPA1B为核心差异表达基因。筛选策略同时利用了系统性代谢特征和局部卵巢微环境异常，增强了

伦理审批与参与同意

本研究动物实验方案经大连医科大学动物伦理委员会批准。所有动物实验均按照国家卫生研究院《实验动物饲养和使用指南》（NIH出版物No. 85-23，1996年修订版）进行，并尽一切努力减少动物痛苦。

基金资助

无基金资助报告。

作者贡献声明

侯文平：撰写——原始草稿、项目管理、方法学、概念构思。程晓：监督、软件、项目管理、形式分析、数据管理。林琳：监督、资源、方法学、形式分析。孙冬梅：撰写——审阅与编辑、可视化、项目管理、调查、形式分析。鹿大庄：监督、软件、资源。

利益冲突声明

作者声明不存在已知的可能影响本文所述工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

无

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。

作者贡献

侯文平设计和实施了研究；林琳、程晓、鹿大庄、孙冬梅进行了数据分析；侯文平撰写了手稿。所有作者阅读并批准了最终手稿。

侯文平|林琳|程晓|鹿大庄|孙冬梅