二甲双胍通过激活AMPK信号通路提高雌性肥胖小鼠的卵巢储备及延长卵巢寿命

来源 :汕头大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pkbaby
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目的:  如今,肥胖已成为世界流行病学难题,其深刻地影响着女性的生殖功能以及身心健康。研究发现,二甲双胍可通过激活AMPK信号通路延缓衰老从而延长寿命,机制与能量限制(CR)类似。我们课题组前期研究结果证实超重可促进雌性小鼠卵泡的发育从而减少卵巢储备,而能量限制可通过激活SIRT1信号通路和抑制mTOR信号通路从而提高卵巢储备。用4周龄雌性 KM 小鼠作为本次实验的研究对象,用高脂食物喂养小鼠从而建立肥胖小鼠模型并以二甲双胍干预进而观察二甲双胍对雌性肥胖小鼠以及正常体重小鼠的卵泡发育和卵巢寿命的影响,探测小鼠卵巢内AMPK 、SIRT1和mTOR及其下游因子的mRNA及蛋白表达情况从而探究二甲双胍影响卵巢储备及寿命的机制。  方法:  将48只4周龄的雌性KM小鼠利用随机性原理分为:正常的对照组(NC,the normal control group,小鼠自由进食标准动物饲料,n=12)、二甲双胍干预对照组(MetC,the metforin-control group,n=12)、高脂饮食组(the high-fat-diet group,HFD,小鼠自由进食含有脂肪45%的特别制做的动物饲料,n=24)。高脂干预3个月后,HFD组的小鼠再进一步利用随机性原理分为两个组:高脂(the high-fat group, HF)组(n=12)、高脂诱导的二甲双胍 (MetHF, the the metforin-high-fat-diet group) 干预组(n=12)。灌胃给药,给药剂量为300mg/kg,NC组和HF组予PBS灌胃以作对照,每天一次,连续6周。实验后的每天进行阴道涂片以了解小鼠的动情周期并且作记录,隔日称量小鼠的饲料并记录,利用两天的饲料重量的差作为日摄食量,每周称量小鼠的体重并记录其变化。药物处理6周后,麻醉小鼠并用颈椎脱臼法处死,留一侧卵巢制作切片后进行HE染色和免疫组化技术,在镜下观察卵巢形态并计算各级卵泡的数量,检测AMPK、SIRT1、mTOR以及SIRT1下游因子FOXO3a和mTOR下游因子P70S6K在卵巢中的蛋白表达水平。另一侧的卵巢用于进行蛋白免疫印迹技术和 QRT-PCR 技术从而检测 SIRT1以及mTOR 信号通路因子,以及SIRT1下游因子FOXO3a和mTOR下游因子P70S6K在卵巢中的mRNA及蛋白表达水平。  结果:  药物干预前, NC组和MetC组两者平均摄入能量无差异(P>0.05);HFD的摄入能量为21.6±0.4kcal/d并明显高于NC组以及MetC 组(P<0.05)。药物干预6周后,MetC 组的平均能量摄入与前比无统计学意义(P>0.05),NC 组的能量摄入为与前基本不变。MetHF组的平均能量摄入(21.3±0.2kcal/d)比HF组的(22.8±0.1kcal/d)少并有统计学意义(P<0.05)。高脂诱导前,NC组、MetC 组、HFD组的所有小鼠的体重之间无明显差异(P>0.05)。3个月的高脂诱导使HFD组小鼠的体重明显升高,由第1周龄的20.1±0.6g增加到第18周龄的54.7±0.1g(P<0.001),比NC组小鼠体重高出35%,可认为是肥胖。二甲双胍干预过程中,NC组、MetC 组、HF组和MetHF组小鼠的体重均呈上升趋势,但MetC 组小鼠体重比NC组上升缓慢,且始终低于NC组。实验结束时,MetC组小鼠的体重明显比NC组低(41.2 ±2.8 g vs. 45.2± 2.6 g,P<0.05);MetHF组小鼠的体重明显比HF组低(59.3±3.5 g vs. 63.2±2.5g,P<0.05)。卵泡计数结果显示:NC组小鼠的健康卵泡数显著高于HF组小鼠(271.33±48.17 vs. 243.40±18.85,P<0.001),显著低于MetC 组(271.33±48.17 vs. 303.00±33.95,P<0.05);HF 组小鼠的健康卵泡数显著低于MetHF组(243.40±18.85 vs. 262.00±37.20,P<0.01)。NC组小鼠的闭锁卵泡数显著低于HF 组小鼠( 61.83±1.47 vs.74.22±6.92 ,P<0.001 ),显著多于 MetC 组( 61.83±1.47 vs.49.53±8.70 ,P<0.01 );HF 组小鼠的闭锁卵泡数显著高于 MetHF 组( 74.22±6.92 vs.38.28±6.14, P<0.001)。与NC组(32.00±3.10)相比,HF组(23.4±2.00)的原始卵泡平均数显著减少(P<0.001),而MetC 组(55.83±4.23)的原始卵泡平均数明显增多(P<0.01);与HF组相比,MetHF组的原始卵泡平均数明显增多(47.83±2.33 vs. 23.40±2.00, P<0.05)。NC组的原始卵泡比例明显高于HF组(12.67%±1.00%vs. 9.61%±1.12%,P<0.01),但低于MetC 组(12.67%±1.00%vs. 20.86%±1.60%,P<0.01);HF组的原始卵泡比例明显低于MetHF组(9.61%±1.12%vs. 18.30%±1.60%,P<0.05)。四组中,NC组的黄体平均数及比例均高于 MetC 组( 73.00±3.00 , 28.89%±1.80% vs. 43.83±2.00 , 16.37%±2.80%, P<0.05,P<0.05),但低于 HF 组(73.00±3.00,28.89%±1.80% vs. 92.60±2.10,38.04%±0.47%,P<0.001,P<0.001)。HF 组的黄体平均数以及比例均比MetHF组高(92.60±2.10,38.04%±0.47% vs. 79.17±2.20,16.77%±1.00% ,P<0.001,P<0.01)。qRT-PCR结果提示:NC组小鼠卵巢中的SIRT1和FOXO3a mRNA表达水平比HF组小鼠的高(P< 0.01)而mTOR和P70S6K的水平则比较低(P< 0.001);MetC 组小鼠卵巢中的SIRT1及其下游因子FOXO3a mRNA表达水平高于NC组小鼠(P<0.01),而mTOR及其下游因子P70S6K的水平低于NC组小鼠(P<0.05);MetHF组小鼠的SIRT1及其下游因子FOXO3a mRNA表达水平高于HF组小鼠(P< 0.05),但mTOR及其下游因子P70S6K的mRNA水平比HF小鼠低(P< 0.01)。Western blot结果表明:与NC组小鼠相比,HF组小鼠的卵巢中SIRT1及其下游因子FOXO3a的蛋白水平显著减少(P<0.01)而p-mTOR和及其下游p-P70S6K的蛋白水平显著增高(P < 0.01);MetC组小鼠卵巢中的SIRT1及其下游因子FOXO3a 的蛋白表达水平高于NC组小鼠(P<0.05),而p-mTOR及其下游因子p-P70S6K的蛋白水平低于NC组小鼠(P<0.05);MetHF组小鼠的SIRT1及其下游因子FOXO3a 蛋白表达水平高于HF组小鼠(P<0.05),但p-mTOR和p-P70S6K的蛋白表达水平低于HF小鼠(P<0.01)。免疫组化定位结果表明:AMPK、SIRT1、FOXO3a、mTOR和P70S6K均表达于健康卵泡而不表达在闭锁卵泡中。AMPK以及SIRT1主要表达于各级健康卵泡的卵母细胞核及卵母细胞浆,而在颗粒细胞中表达极少,FOXO3a于原始卵泡中主要表达于卵母细胞的核及卵母细胞浆,而在发展卵泡中主要表达于细胞浆。mTOR以及P70S6K主要表达于发展卵泡的卵母细胞核及卵母细胞浆,而在颗粒细胞中表达极少甚至不表达。免疫组化的半定量分析表明:AMPK、SIRT1及其下游因子FOXO3a在NC组小鼠卵巢中表达均比HF组要高(P<0.05),相比于MetC 组,表达则降低(P<0.05);MetHF组小鼠卵巢中的AMPK、SIRT1及其下游因子FOXO3a表达比HF组小鼠要高(P<0.05)。mTOR和P70S6K在HF组小鼠卵巢中表达均高于NC组小鼠(P<0.05)并且高于MetHF组小鼠(P<0.05);MetC 组小鼠的mTOR和P70S6K表达低于NC组(P<0.05)。  结论:  本研究证实了高脂饮食诱导的肥胖可通过激活 mTOR 信号通路从而加速卵巢卵泡的发育与消耗,提示二甲双胍能够激活 AMPK 信号从而激活 SIRT1 信号通路和抑制mTOR信号通路,使原始卵泡的发育与损耗速率下降,提高原始卵泡的储备,进而延缓雌性肥胖小鼠的衰老和延长卵巢寿命。
其他文献
瑞山,是个光听名字就满赋祥瑞的地方.早就听朋友介绍,梅州有座瑞山,山美、水美、石美、景更美,让人向往已久.终于在这个秋高气爽的周末,和友人一行,摆脱工作的压力与困扰,远
期刊
儒雅风趣,一脸阳光,是著名骨科专家宫恩年给我的最初印象.rn宫恩年从一名三军仪仗兵,到卫生兵,再到骨科医生,到一所骨病专科医院的带头人,最终成为名扬海外的骨科“大拿”一
期刊
苏联中央黑色冶金科学研究所进行的实验计算表明,将《矿床经济评价暂行示范方法》用于生产实践,并考虑发展其中适用于黑色冶金的某些条款,可以提高本部门所用方案的经济效益
上世纪90年代初,有一部国产电视连续剧曾经造成万人空巷的情景,这部创造一个时代神话的电视剧就是《渴望》.作为《渴望》剧作者之一的王石,后来远离了影视圈,他觉得自己不适
期刊
具有永久磁铁的φeppoгaм型带式铁磁选矿机用来选别细磨含铁矿石,以及从各种不同的非磁性矿物中分选铁的混合物。φeppoгaм型磁选机与普通磁选机的区别在于:该种磁选机
目的:本研究对青少年抑郁症患者实施团体绘画疗法,探究该课程对患者自尊水平及韧性的影响,以及对患者情绪、认知和执行功能的影响。方法:收集某三级甲等医院精神卫生科诊断为
有一个人,他为了中华之崛起而读书,他为了中华民族的觉醒而奋斗;他看到了中华民族由衰败走向了独立、民主、强大;他经历了中国的大变革,并为这种变革付出了毕生的精力!他就是
期刊
研究背景:分节丝状菌(Segmented Filamentous Bacterium, SFB)一种革兰氏阳性、产芽孢厌氧菌,广泛存在于多种脊椎动物及无脊椎动物肠道内的一类形态结构特异的“原著”细菌。
本文以SIMATIC PCS7为出发点和重点,介绍西门子工业自动化技术在扩建炼钢连铸水处理中的运用特点与优点,阐述了西门子工控技术的先进性与成熟性。 In this paper, SIMATIC P
湖北日报社党委书记、社长周年丰同志自2000年元月到任后,重视利用新闻阅评指导报纸工作和新闻报道,尤其是对在全省有着最广泛读者群、影响力巨大的《楚天都市报》,几乎每天都有点评