TFAM在PCOS患者颗粒细胞内的表达与氧化应激及胚胎发育潜能的相关研究

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背景多囊卵巢综合征(Polycystic ovarian syndrome,PCOS)是一种常见的生殖内分泌疾病,同时也是一组异质性疾病,主要表现为排卵功能障碍、高雄激素过多、卵巢多囊样改变等。PCOS是导致我国育龄期女性卵泡发育异常或无排卵性不孕的主要原因,表现为原始卵泡、初级卵泡、小窦前卵泡异常增加和卵泡的发育停滞,导致患者无优势卵泡排出,约占女性无排卵性不孕70%。有研究显示线粒体的功能障碍可能是PCOS患者卵泡发育异常的原因之一。线粒体是细胞中的能量源泉,利用三大营养物质通过氧化磷酸化(OXPHOS)向细胞提供大部分的能量,其中ATP(adenosine triphosphate)是细胞内能量主要来源,对卵泡发育、卵母细胞成熟、受精和胚胎的发育中发挥着至关重要的作用,而线粒体转录因子A(mitoehondrial transcriptionfactorA,TFAM)是线粒体中的一种核编码因子,同时也是调控线粒体DNA(mitoehondrial DNA,mtDNA)进行转录与复制的关键因子,它能够与mtDNA上的特定的重链和轻链序列相识别并结合,以此来激活mtDNA的转录及复制,保证了线粒体氧化磷酸化产生ATP的重要功能,为卵母细胞成熟及胚胎发育提供必不可少的能量支持。大量研究表明,PCOS患者线粒体内大量活性氧的积聚造成了氧化与抗氧化反应的失衡,从而导致线粒体的功能受到损伤,TFAM作为调控线粒体转录与复制的关键因子,与线粒体的功能功能息息相关,线粒体的功能障碍可能对胚胎发育潜能造成影响。白藜芦醇是一种植物提取的抗氧化剂,许多研究表明其可以通过改善线粒体的氧化应激损伤,从而在抗氧化方面发挥着及其重要的作用。目的通过测定PCOS患者及对照组患者颗粒细胞内TFAM基因的表达,探究其与患者胚胎发育潜能及助孕结局之间的相关性,为改善PCOS的临床结局提供新的方法和依据。同时阐述补充添加白藜芦醇后对PCOS患者颗粒细胞内TFAM表达水平的影响。方法根据2003年ESRHE/ASRM鹿特丹共识会议中制定的PCOS诊断标准,从在郑州大学第一附属医院生殖中心接受辅助生殖治疗的患者中筛选出25例PCOS患者作为试验组,30例女方因输卵管因素不孕的患者作为对照组。于取卵日当天收集PCOS组与对照组女性的卵泡液,采用密度梯度离心法提取两组患者的颗粒细胞;利用细胞免疫荧光染色法检测TFAM在颗粒细胞中蛋白表达及细胞定位;根据ROS检测试剂盒检测颗粒细胞中ROS的水平;运用实时聚合酶链式反应(RT-qPCR)和蛋白质印迹法(Western Blot,WB)检测颗粒细胞中TFAM mRNA及蛋白质的表达;并用RT-qPCR技术检测氧化应激(GSH、SOD、TAC)和胚胎发育潜能(GDF-9、COX2、GREM1、HAS2和PTX3)相关基因的mRNA水平。结果1.TFAM主要表达于颗粒细胞的细胞质中,细胞核中未见表达定位;2.PCOS患者颗粒细胞中TFAM mRNA及蛋白的表达量均低于对照组(P<0.05);3.PCOS患者的氧化应激相关基因GSH mRNA的表达水平低于对照组(P<0.05);4.在PCOS组颗粒细胞中加入白藜芦醇后,TFAM的表达水平高于未加白藜芦醇PCOS组(P<0.05)。5.卵母细胞及胚胎发育潜能相关基因GDF-9及其下游基因COX2、PTX3的mRNA表达水平在PCOS患者颗粒细胞的表达较对照组均显著降低(P<0.05);结论1.PCOS患者颗粒细胞内存在线粒体的氧化应激损伤,线粒体氧化应激损伤可能影响了 TFAM的表达水平;2.PCOS患者TFAM的低表达量有可能间接影响了胚胎发育潜能相关基因的表达;3.白藜芦醇可以改善PCOS组TFAM的表达水平,可能有助于提高胚胎发育潜能。
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