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在女性不孕问题中,卵巢衰老导致卵泡数量和卵母细胞质量下降引发的过早卵巢衰竭(POF)是常见原因。研究人员开展了纳米封装的达沙替尼和槲皮素(D + Q)鸡尾酒对 POF 小鼠模型影响的研究。结果显示,该鸡尾酒可改善卵母细胞质量和生育能力,为辅助生殖技术带来希望。
在当今社会,不孕问题逐渐成为困扰许多家庭的难题,尤其是女性不孕,其中卵巢衰老引发的过早卵巢衰竭(POF)是重要原因之一。POF 导致卵巢中卵泡数量急剧减少、卵母细胞质量下降,严重影响女性生育能力。目前,针对 POF 尚无有效的治疗方法,这给众多渴望生育的女性带来了巨大痛苦。与此同时,在辅助生殖技术(ART)中,卵母细胞的质量对受精和胚胎发育至关重要,然而体外培养的卵母细胞又面临着衰老的问题,这进一步加剧了生殖领域的困境。为了寻找解决这些问题的方法,广东医科大学附属湛江市中心人民医院的研究人员开展了一项关于纳米封装的达沙替尼(Dasatinib,D)和槲皮素(Quercetin,Q)鸡尾酒对雌性小鼠生殖影响的研究,该研究成果发表在《Cellular and Molecular Life Sciences》杂志上。
研究人员主要运用了以下几种关键技术方法:首先,构建了环磷酰胺(Cy)诱导的 POF 小鼠模型;其次,采用溶剂蒸发法制备纳米颗粒(NPs),将 D 和 Q 封装其中;然后,通过免疫荧光、免疫印迹、组织学分析、细胞因子阵列、定量实时聚合酶链反应(qRT-PCR)、衰老相关 β - 半乳糖苷酶(SA-β-gal)染色、酶联免疫吸附测定(ELISA)以及 RNA 测序等技术,从细胞和分子水平对实验结果进行检测和分析。
研究结果如下:
- D 和 Q 对卵母细胞衰老的不同作用:研究人员用不同浓度的 D 和 Q 处理体外培养的排卵后老化卵母细胞。结果发现,D 在 0.2μM 和 0.5μM 时可显著降低卵母细胞碎片率,维持细胞质完整性;而 Q 在 7μM 时能有效降低活性氧(ROS)水平,二者对卵母细胞衰老的影响不同。
- D + Q 鸡尾酒对卵母细胞质量的改善:确定了 D(0.2μM)和 Q(7μM)的最佳组合,该鸡尾酒可有效降低 ROS 水平,改善卵母细胞质量。通过免疫荧光分析发现,D + Q 鸡尾酒能减少排卵后老化卵母细胞中纺锤体组装异常的发生率,恢复皮质颗粒(CGs)的正常分布。
- D + Q 鸡尾酒对线粒体功能、DNA 损伤和凋亡的影响:研究表明,D + Q 鸡尾酒可恢复线粒体功能,改善线粒体分布,提高线粒体膜电位(MMP)。同时,该鸡尾酒还能减少 DNA 损伤和凋亡,通过免疫荧光检测 γ -H2A.X 抗体和 Annexin - V 染色,发现 D + Q 鸡尾酒处理后,卵母细胞中 DNA 损伤和凋亡的比例显著降低。
- 纳米封装的 D + Q 鸡尾酒对 POF 小鼠生殖能力的影响:在 Cy 诱导的 POF 小鼠模型中,纳米封装的 D + Q 鸡尾酒经腹腔注射后,能有效积累在卵巢组织中。组织学分析显示,该鸡尾酒可减轻 Cy 对卵巢卵泡的损伤,增加原始卵泡、窦前卵泡和窦卵泡的数量。繁殖实验表明,D + Q 鸡尾酒可显著提高 POF 小鼠的生育能力,增加每窝幼崽数量和累积产仔数。此外,通过蛋白质免疫印迹和 ELISA 检测发现,D + Q 鸡尾酒可上调与卵巢功能相关的细胞色素 P450 家族 19 亚家族 A 成员 1(Cyp19a1)和促卵泡激素受体(Fshr)的表达,降低衰老相关标记物 P16(Cdkn2a)的表达,提高抗苗勒管激素(AMH)水平。
- 纳米封装的 D + Q 鸡尾酒对卵巢衰老的影响机制:通过 RNA 测序分析发现,POF 小鼠卵巢中衰老相关分泌表型(SASP)相关基因表达上调,发育相关基因(DRGs)表达下调。而纳米封装的 D + Q 鸡尾酒处理后,SASP 相关基因表达显著降低,DRGs 表达上调。进一步的单细胞转录组分析也证实了这一结果,同时发现 D + Q 鸡尾酒处理后,与 SASP 分泌相关的信号通路被抑制,发育相关通路重新激活。此外,细胞因子阵列检测发现,POF 小鼠卵巢中细胞因子表达升高,而 D + Q 鸡尾酒处理后细胞因子表达降低。
研究结论和讨论部分表明,纳米封装的 D + Q 鸡尾酒通过调节多个细胞过程,有效改善了排卵后老化卵母细胞的质量,提高了 POF 小鼠的生育能力。该研究不仅揭示了 D 和 Q 在体外卵母细胞衰老中的不同作用,还为 POF 的治疗提供了新的策略和思路。纳米颗粒介导的递送系统提高了 D + Q 的药物疗效,为未来 POF 的治疗提供了重要平台,有望在辅助生殖技术中发挥重要作用,改善女性的生殖结局,为众多不孕女性带来新的希望。