武汉大学人民医院研究团队首次揭示桔梗皂苷D改善多囊卵巢综合征患者GCs铁死亡的潜在机制
文章标题:Platycodin D ameliorates polycystic ovary syndrome-induced ovarian damage by upregulating CD44 to attenuate ferroptosis
发表期刊:Free Radical Biology and Medicine (IF 7.1)
合作客户:武汉大学人民医院杨菁/尹太郎/张艳/肖卓妮研究团队
研究背景
多囊卵巢综合征(PCOS)是一种常见于育龄妇女的生殖内分泌疾病。先前的研究表明,程序性细胞死亡通过破坏卵巢颗粒细胞(GCs)来促进PCOS的病理生理;最近的研究表明,高雄激素血症引起的铁死亡有助于PCOS的进展,因此探索铁死亡的靶向调控可能有助于缓解PCOS治疗面临的挑战。
研究结果
1、桔梗皂苷D可靶向CD44减轻PCOS大鼠铁死亡
分析发现PCOS患者和DHEA治疗大鼠GC铁死亡增加,提示铁死亡参与PCOS的发病机制。结合GEO数据集及相关分析证实CD44是PCOS中GC铁死亡的关键调控分子。近年的研究揭示了天然植物及其提取物对多种疾病中铁死亡的缓解作用,为了寻找缓解PCOS患者铁死亡的植物性药物,研究团队筛选了改善不同疾病的铁死亡的植物性药物,最终确定桔梗皂苷D为靶向CD44减轻铁死亡的药物。随后建立PCOS大鼠模型并口服桔梗皂苷D进行干预,数据显示经桔梗皂苷D治疗的多囊卵巢综合征大鼠体重明显下降,且睾酮水平及发情期得到部分恢复,同时桔梗皂苷D可显著降低PCOS大鼠卵巢囊泡,增加窦泡和黄体。进一步的分析表明桔梗皂苷D可以减轻PCOS大鼠卵巢GC铁死亡,并且这种治疗效果可能与CD44和SLC7A11激活有关。
桔梗皂苷D减轻PCOS大鼠铁死亡
2、桔梗皂苷D通过靶向CD44/ SLC7A11减轻铁死亡
为阐明桔梗皂苷D减轻KGN细胞铁死亡的机制,研究团队分别利用CD44 siRNA或SLC7A11 siRNA转染KGN细胞,并在高雄激素环境下检测桔梗皂苷D对KGN细胞铁死亡的影响,结果发现桔梗皂苷D通过激活CD44/SLC7A11来减轻DHT诱导的KGN细胞铁死亡。接下来,研究人员分别在大鼠卵巢局部注射CD44和SLC7A11敲低慢病毒,然后分别给予DHT和桔梗皂苷D,以阐明桔梗皂苷D缓解PCOS大鼠症状的可能机制。结果显示,PCOS大鼠卵巢中CD44和SLC7A11的敲低抑制了桔梗皂苷D的作用,包括减轻体重、改善雄激素升高、恢复发情周期及促进卵泡发育等。这些结果表明,桔梗皂苷D通过激活CD44/SLC7A11来改善PCOS大鼠的铁死亡。
桔梗皂苷D通过靶向CD44/SLC7A11减轻大鼠PCOS损伤
小结
本研究首次揭示了桔梗皂苷D对PCOS患者GCs铁死亡的潜在改善作用,桔梗素D通过靶向CD44激活Xc-系统来减轻GCs中的铁死亡,从而减轻与PCOS相关的病理损伤,研究结果为PCOS的铁死亡提供了新的见解。