復方2區if8.1: 北大三院等揭示補腎健脾調血湯抑制LIF-mTOR信號軸調節線粒體功能減輕卵巢儲備功能減退

【寫在前面】：本期推薦的是由北京大學第三醫院中醫科促進女性生育國家重點實驗室、北京大學藥學院天然與仿生藥物國家重點實驗室等研究團隊合作近期發表于Apoptosis(IF8.1）的一篇文章，揭示補腎健脾調血湯抑制LIF-mTOR信號軸調節線粒體功能減輕環磷酰胺所致卵巢儲備功能減退。

【期刊簡介】

【題目及作者信息】

Bushen Jianpi Tiaoxue Decoction (BJTD) inhibits the LIF-mTOR signaling axis to regulate mitochondrial function and alleviate cyclophosphamide-induced diminished ovarian reserve

卵巢儲備功能減退（DOR）是一個具有挑戰性的障礙，影響全球婦女的生育能力有限的治療選擇。補腎健脾調血湯BJTD治療DOR具有顯著療效和安全性，但其作用機制尚不明確。本研究旨在揭示BJTD在環磷酰胺（Cy）刺激的DOR小鼠和4-羥基過氧環磷酰胺（4-HC）刺激的KGN細胞（人顆粒樣細胞系）損傷模型中的藥理作用和信號通路。利用轉錄組學對DOR患者和Cy誘導模型的顆粒細胞進行再分析，以預測差異表達基因和關鍵信號通路。用Cy代謝物4-HC處理的KGN細胞進行體外驗證實驗，建立DOR模型。采用cck8法、流式細胞術、熒光染色、RT-qPCR和western blotting分析評估細胞活力、凋亡、氧化應激、線粒體功能和鐵下垂標志物。觀察BJTD血清對4-HC誘發的KGN損傷的保護作用。采用BJTD處理Cy誘導的DOR小鼠模型，通過陰道涂片、組織學分析、免疫染色、基因和蛋白表達實驗，觀察卵巢形態、動情周期、卵泡計數、激素標志物、線粒體凋亡和鐵死亡水平。應用UPLC-MS分析和網絡藥理學鑒定BJTD的活性成分，然后通過分子對接評估與目標蛋白的相互作用。為了證實BJTD的作用機制，在體外使用特異性抑制劑或激活劑分析mTOR信號調節。轉錄組再分析顯示基因表達存在顯著差異，LIF是與凋亡通路相關的關鍵靶點。在體外，4-HC暴露誘導KGN細胞凋亡、線粒體功能障礙和鐵死亡，伴隨LIF、mTOR和FoxO3a信號上調。BJTD血清通過調節線粒體功能和鐵調素標記物Nrf2、HO-1和GPX4，顯著提高細胞活力，減少細胞凋亡，減輕氧化應激。在體內，BJTD減輕Cy誘導的卵巢損傷，改善卵巢指數、發情周期、卵泡發育和激素水平，同時減少卵泡閉鎖和顆粒細胞凋亡。機械地，BJTD抑制Cy誘導的LIF-mTOR軸和下游線粒體凋亡標志物的激活，包括裂解的Caspase 9/3、BAX和γH2AX，同時增強OPA1和Bcl-2的表達。UPLC-MS結果結合網絡藥理學鑒定BJTD中主要有20種活性成分，其中黃芪甲苷IV與mTOR蛋白結合最強。mTOR通路調控實驗證實BJTD的保護作用是通過抑制mTOR磷酸化過度激活和線粒體凋亡級聯來實現的。BJTD通過靶向LIF-mTOR信號軸抑制顆粒細胞線粒體凋亡和鐵死亡，在減輕Cy-和4-HC誘導的DOR模型中顯示出有效性。這些結果可能顯示BJTD在保存卵巢儲備方面具有潛在的治療潛力。

圖文摘要

【前言】

卵母細胞是雌性生殖成功的關鍵限制因素。其在生殖年齡的下降導致卵巢儲備（DOR）的減少，其逐漸減少將最終導致更年期和不孕癥。越來越多的證據表明，DOR的全球流行率每年從19%上升到26%。特別是，大約25%的臨床病例是由于化療或放療等癌癥治療引起的。環磷酰胺（Cy）作為一種常用的烷基化劑，應用于自身免疫性疾病和腫瘤的臨床化療，通過多種機制引起不同程度的卵巢毒性，損害生殖健康。這些影響包括靜息卵泡池的耗竭、卵巢微環境的破壞、生長卵泡的加速閉鎖和卵泡發育的缺陷，最終導致不孕。

幾個世紀以來，中草藥在亞洲被用來解決不孕癥的謎團。它含有多種生物活性化合物，具有多靶點、多途徑協同作用。補腎健脾調血湯BJTD是一種安全有效的治療方法，可增強卵巢功能，促進血液循環，滋養生殖系統。我們的臨床前研究已經證明了其藥理活性，如抗凋亡、抗氧化和線粒體保護作用，特別是在多囊卵巢綜合征和子宮內膜疾病中。本研究旨在闡明BJTD抑制化療所致卵巢損傷的分子機制。

在本研究中，我們利用公開的轉錄組測序數據和網絡藥理學預測DOR的潛在治療靶點，并利用分子對接技術評估BJTD的活性化學成分與關鍵蛋白之間的相互作用。最后，我們利用多種生物學方法有效地證實了BJTD治療化療誘導的DOR的相關分子途徑。

【結果部分】

1.DOR患者和Cy暴露的GCs轉錄組測序數據的再分析和驗證，以及概述信號通路的模式圖。

2.BJTD-S(補腎健脾調血湯的血清)對4-HC致人顆粒樣細胞損傷及凋亡的治療作用。

3.網絡藥理學預測、UPLC-MS分析結果、分子對接模式和綜合體外驗證。

4.BJTD-S調節線粒體功能增強抗氧化能力抑制4-HC誘發的鐵死亡。

5.BJTD對環磷酰胺致DOR小鼠卵巢損傷表型的治療作用。

6.BJTD特異性抑制Cy驅動的DOR小鼠LIF-mTOR通路級聯反應。

7.BJTD-S通過抑制mTOR信號通路抑制4-HC誘導的KGN細胞線粒體凋亡級聯激活。

8.BJTD抑制化療所致DOR的分子機制。

【結論與討論】

總體而言，BJTD在體內和體外實驗中均展現出對抗Cy-和4-HC誘導的DOR的潛力，這主要通過抑制LIF-mTOR信號通路的上調及其對線粒體凋亡和鐵死亡的下游效應來實現。我們的研究結果為BJTD的治療潛力提供了新的見解，并確定了保護卵巢儲備的候選化合物。

注：本文原創表明為原創編譯，非聲張版權，侵刪！

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