陳歡歡,張磊,張珊,崔趁趁,張翠蓮*
(1.河南省人民醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心,鄭州 450003;2.河南省生殖醫(yī)學(xué)工程國際聯(lián)合實驗室,鄭州 450003)
多囊卵巢綜合征(PCOS)是一種常見且復(fù)雜的育齡期女性內(nèi)分泌代謝性疾病,其臨床表現(xiàn)為排卵障礙、高雄激素血癥、肥胖及胰島素抵抗(insulin resistant,IR)等,并與2型糖尿病、生育力下降及心血管疾病等遠(yuǎn)期并發(fā)癥相關(guān),占無排卵性不孕癥的70%~80%[1]。隨著人們生活方式的改變和環(huán)境因素的影響,PCOS的發(fā)病率和患病率均呈增長趨勢,在育齡女性中的發(fā)病率高達(dá)5%~15%[2]。由于PCOS患者卵泡發(fā)育及排卵障礙機制不明,病因復(fù)雜多樣加上遺傳因素的可能,PCOS至今沒有徹底治愈的方法,給患者帶來了巨大的精神和經(jīng)濟(jì)壓力[3]。自噬是細(xì)胞降解胞內(nèi)成分(包括可溶性蛋白、蛋白聚集體、細(xì)胞器、大分子復(fù)合物和異物)重要的、保守的過程,上述物質(zhì)首先被稱為“隔離膜”的囊泡所包被,囊泡逐漸閉合形成雙層膜結(jié)構(gòu),即自噬體,并最終與溶酶體融合后進(jìn)行降解[4]。近年來,關(guān)于自噬參與PCOS發(fā)生的分子機制日益受到人們的關(guān)注[5]。本文總結(jié)了PCOS相關(guān)自噬的最新進(jìn)展,期望為未來的研究提供參考和借鑒。
細(xì)胞降解主要有兩種途徑:蛋白酶體途徑和自噬途徑。蛋白酶體主要降解短壽命蛋白質(zhì),而自噬則負(fù)責(zé)降解長壽命蛋白質(zhì)以及受損或多余的細(xì)胞器[6]。自噬是一種特定形式的細(xì)胞死亡(Ⅱ型程序性細(xì)胞死亡),是細(xì)胞對內(nèi)外壓力反應(yīng)的一部分。事實上,正常細(xì)胞很少發(fā)生大規(guī)模的自噬,除非存在誘發(fā)因素,既包括細(xì)胞外的脅迫如營養(yǎng)缺乏、缺血和缺氧,也有細(xì)胞內(nèi)的因素如代謝應(yīng)激、細(xì)胞器損壞、蛋白質(zhì)的異常折疊或聚集[7]。由于這些因素的長期存在,細(xì)胞維持一個非常低的基礎(chǔ)自噬活性,以維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。
根據(jù)自噬的形態(tài)特征和分子機制,哺乳動物細(xì)胞的自噬可以分為三種主要類型:巨自噬、微自噬和分子伴侶介導(dǎo)的自噬(chaperone-mediated autophagy,CMA)。每種類型都有其獨特的分子機制,并受到各種細(xì)胞信號的嚴(yán)格控制,有助于細(xì)胞適應(yīng)不斷變化的環(huán)境。根據(jù)底物選擇性,自噬也可以分為兩類:選擇性自噬和非選擇性自噬。非選擇性自噬指的是細(xì)胞器或其他細(xì)胞質(zhì)成分隨機轉(zhuǎn)運到溶酶體;選擇性自噬是指對需要降解的特定底物的識別,并進(jìn)一步分為以下幾種類型:線粒體自噬、過氧化物酶體自噬、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自噬、細(xì)胞核自噬、核糖體自噬、脂自噬、聚集體自噬和異體自噬等。自噬是真核細(xì)胞的一種自我保護(hù)機制,在自我吞噬細(xì)胞物質(zhì)的過程中,對受損的細(xì)胞器進(jìn)行再加工或清除,從而維持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài),自噬失調(diào)參與多種疾病的發(fā)生[8]。
自噬生物標(biāo)志物在正常生理、病理過程或藥物的藥理反應(yīng)中作為自噬的指標(biāo)發(fā)揮著重要作用。在自噬的整個過程中有不同的自噬相關(guān)基因(autophagy-related gene,Atg)參與自噬發(fā)生的不同階段。
1.Atg12-Atg5復(fù)合體:在經(jīng)典的泛素理論中,泛素作為一個前體產(chǎn)生,隨后被特定的蛋白酶切割,暴露某些羧基末端甘氨酸殘基。然后泛素被泛素活化酶(ubiquitin-activating enzyme,E1)激活,并通過硫酯鍵的形成轉(zhuǎn)移到泛素結(jié)合酶(ubiquitin-conjugating enzyme,E2)。泛素連接酶(ubiquitin ligase,E3)在確定靶蛋白后,通過泛素的甘氨酸和靶蛋白的賴氨酸殘基之間的連接,將泛素分子從E2酶轉(zhuǎn)移到靶蛋白[9]。Atg12是第一個被鑒定的類泛素Atg蛋白。自噬相關(guān)蛋白Atg7是一種E1樣激活酶,Atg10是一種E2結(jié)合酶。Atg12首先被Atg7激活,轉(zhuǎn)運到Atg10后與底物蛋白Atg5的賴氨酸殘基共價連接,形成Atg12-Atg5復(fù)合物,此過程中不需要底物特異性E3連接酶。Atg12-Atg5復(fù)合體的形成不受諸如營養(yǎng)缺乏等環(huán)境壓力的影響,它的存在對自噬體的形成至關(guān)重要。
2.Atg16L1:螺旋狀蛋白Atg16L1與Atg12-Atg5復(fù)合物相互作用,通過寡聚化形成Atg12-Atg5-Atg16L1復(fù)合物[10],在自噬前體膜的延伸中發(fā)揮作用。Atg12-Atg5-Atg16L1復(fù)合物粘附在自噬體表面,主要分布在膜的凸起部位,而在膜的凹部分布較少,即Atg12-Atg5-Atg16L1復(fù)合體主要位于自噬體膜的外側(cè)。在自噬體結(jié)構(gòu)完全閉合后,復(fù)合物從自噬體膜中釋放出來,并在細(xì)胞質(zhì)中重新分布,而分布在膜兩側(cè)的Atg8-PE留在自噬體膜上,并被運輸?shù)饺苊阁w,與溶酶體融合后降解。綜上所述,在自噬體延伸過程中,Atg16L1定位于早期自噬膜上,而不存在于自噬溶酶體膜上。因此,Atg16L1可以被用來檢測早期自噬體的形成。
3.Atg8/LC3:Atg8/LC3是目前自噬研究中應(yīng)用最廣泛的分子生物標(biāo)志物。在酵母中,Atg8與磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)結(jié)合形成Atg8-PE。在哺乳動物細(xì)胞中,Atg8的同源物包括微管相關(guān)蛋白1輕鏈3(microtubule associated protein 1 light chain 3,MAP1LC3/LC3)和γ-氨基丁酸受體相關(guān)蛋白(γ-aminobutyric acid receptor-associated protein,GABARAP)。LC3參與自噬體膜的形成,GABARAP參與自噬體膜的延伸和閉合[11]。MAP1LC3/LC3蛋白包括LC3A、LC3B、LC3B2和LC3C,其中LC3A和LC3B具有較高的同源性。LC3-Ⅱ和LC3-Ⅰ是兩種可以相互轉(zhuǎn)化的LC3[12]。細(xì)胞中新合成的LC3首先被加工成LC3-Ⅰ,以可溶性形式存在于細(xì)胞質(zhì)中。然后,泛素化的LC3-Ⅰ與存在于自噬體膜表面的PE結(jié)合,形成膜結(jié)合的LC3-Ⅱ。LC3-Ⅱ分布在自噬體膜上,是自噬過程的重要生物標(biāo)志物,LC3-Ⅱ含量或LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值與細(xì)胞自噬體數(shù)量呈正相關(guān),可用于評估細(xì)胞自噬水平。
4.Beclin-1:哺乳動物中的Beclin-1含有450個氨基酸殘基,相對分子量為60 kD,主要位于高爾基體的反面、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體上。Beclin-1蛋白有4個重要的結(jié)構(gòu)域:Bcl-2同源結(jié)合域(BH3)、螺旋結(jié)構(gòu)域(CCD)、進(jìn)化保守結(jié)構(gòu)域(ECD)和核輸出信號結(jié)構(gòu)域[13]。Beclin-1通過其ECD結(jié)構(gòu)域與磷脂酰肌醇3激酶催化亞基3型(phosphatidylinositol 3-kinase catalytic subunit type 3,PIK3C3/Vps34)結(jié)合形成Ⅲ類磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)復(fù)合物,而磷脂酰肌醇3-激酶調(diào)節(jié)亞基4(phosphatidylinositol 3-kinase regulatory subunit 4,PI3KR4/Vps15)可以將Vps34固定在細(xì)胞膜上。Vps34磷酸化磷脂酰肌醇,產(chǎn)生的磷脂酰肌醇3-磷酸(phosphatidylinositol 3-phosphate,PI3P)能夠結(jié)合自噬前體膜上的其他自噬相關(guān)蛋白。Beclin-1在調(diào)控自噬起始的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中發(fā)揮作用。在正常條件下,Beclin-1與Bcl-2相互作用,自噬被抑制。當(dāng)細(xì)胞處于應(yīng)激條件時,促凋亡分子BH3從Bcl-2中分離出Beclin-1[14],然后Beclin-1與Ⅲ類磷脂酰肌醇-3激酶PIK3C3/Vps34結(jié)合激活自噬。
5.p62/SQSTM1:p62也被稱為SQSTM1(sequestosome 1),是一個相對分子量為62 kD的自噬受體,作為底物在自噬過程中被降解[15]。p62在多種細(xì)胞和組織中表達(dá),并作為支架蛋白參與多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程。免疫組化結(jié)果顯示p62的定位與LC3的定位重疊。p62可以通過其LC3-相互作用區(qū)與LC3結(jié)合,并通過泛素相關(guān)結(jié)構(gòu)域(ubiquitin-associated domain,UBA)與含有泛素的蛋白質(zhì)結(jié)合。p62及其結(jié)合的泛素化蛋白包含在自噬體中,并在自噬溶酶體中降解。當(dāng)自噬受到抑制時,自噬體積累,p62水平升高。因此,p62可以作為自噬的一個標(biāo)志物,其水平的高低反映了自噬活性程度。
1.高雄激素參與PCOS自噬調(diào)節(jié):高雄激素血癥是女性無排卵最常見的原因之一,并增加了PCOS患者內(nèi)分泌紊亂的風(fēng)險[16]。自噬在內(nèi)分泌功能障礙和無排卵中起著重要作用。探討高雄激素血癥與自噬的關(guān)系有助于了解PCOS的發(fā)病機制。
高雄是PCOS的臨床特征之一。雄激素對自噬的調(diào)節(jié)可能在PCOS的發(fā)病機制中發(fā)揮了重要作用。研究者收集PCOS患者和非PCOS患者的顆粒細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)Beclin-1的表達(dá)水平與血清總睪酮和雄激素水平呈正相關(guān);在非PCOS患者的顆粒細(xì)胞中添加二氫睪酮(dihydrotestosterone,DHT),Beclin-1的表達(dá)水平和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值呈劑量依賴關(guān)系[16-17]。表明雄激素誘導(dǎo)的自噬激活可能在PCOS的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用。
Song等[18]在脫氫表雄酮(DHEA)誘導(dǎo)的PCOS小鼠模型中研究了mTOR復(fù)合物1(mTOR complex 1,mTORC1)在調(diào)控骨骼肌自噬中的作用,研究發(fā)現(xiàn)DHEA處理后mTORC1激活(mTORC1磷酸化),LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ的比值降低、SQSTM1的表達(dá)增強,即自噬水平降低;同時,在體外培養(yǎng)的C2C12小鼠成肌細(xì)胞中添加睪酮激活mTORC1,自噬減少、線粒體功能受損、發(fā)生胰島素抵抗;相反的,抑制mTORC1誘導(dǎo)自噬,線粒體功能得到恢復(fù),胰島素敏感性增加。這項結(jié)果表明mTORC1-自噬通路可能通過損害線粒體功能、降低胰島素敏感性參與雄激素誘導(dǎo)的青春期前雌性小鼠骨骼肌的胰島素抵抗。
Cui等[19]在DHT誘導(dǎo)PCOS大鼠模型中揭示了雄激素通過誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞凋亡和自噬參與非酒精性脂肪肝的分子機制,研究發(fā)現(xiàn)DHT誘導(dǎo)的PCOS大鼠肝臟中促凋亡因子Bak的mRNA水平升高,活性caspase-3與caspase-3前體的比值增加;自噬相關(guān)蛋白Atg12的表達(dá)增加,但是LC3-Ⅰ和LC3-Ⅱ的mRNA水平和蛋白水平均降低,且自噬底物p62的表達(dá)在兩組中也沒有顯著差異。這項研究結(jié)果表明自噬在DHT誘導(dǎo)的PCOS大鼠中沒有顯著增加,但是存在自噬失衡現(xiàn)象。
2.自噬調(diào)節(jié)PCOS胰島素抵抗:PCOS不僅是一種內(nèi)分泌紊亂,也是一種代謝紊亂,各種代謝異常在PCOS的進(jìn)展中起著至關(guān)重要的作用[20]。大約50%~75%的PCOS患者存在不同程度的胰島素抵抗[21]。因此,了解PCOS胰島素抵抗的分子機制很有必要。
有研究采用來曲唑誘導(dǎo)PCOS大鼠模型,在口服來曲唑15 d后開始同時口服納米姜黃素(一種新型的姜黃素納米脂質(zhì)體制劑),研究納米姜黃素調(diào)節(jié)PCOS模型鼠胰腺自噬的分子機制[22]。研究發(fā)現(xiàn)PCOS組性激素水平紊亂,血糖、胰島素水平顯著升高,表現(xiàn)出胰島素抵抗,同時發(fā)現(xiàn)PCOS組miR-223-3p的表達(dá)水平下降、自噬標(biāo)記物p62和LC3-Ⅱ的蛋白水平升高;加入納米姜黃素后miR-223-3p的表達(dá)水平上調(diào),異常升高的自噬得到恢復(fù),血糖含量和血清胰島素水平降低,胰島素抵抗減弱。結(jié)果表明,納米姜黃素可通過上調(diào)miR-223-3p,抑制自噬,減輕胰島素抵抗。
已有研究證明柚皮素和桑色素對自噬具有協(xié)同調(diào)控作用[23-24]。mTOR信號通路在自噬過程中發(fā)揮極為重要的作用。mTOR包含兩種復(fù)合體,分別為mTORC1和mTORC2。研究者設(shè)計了對照組、PCOS組、PCOS+柚皮素組、PCOS+桑色素組、PCOS+柚皮素+桑色素組5組實驗,其中PCOS組大鼠連續(xù)注射胰島素,誘導(dǎo)高胰島素血癥和胰島素抵抗[25]。結(jié)果發(fā)現(xiàn)添加柚皮素和桑色素后,與PCOS組相比血清胰島素水平降低,mTORC1、mTORC2和p62的蛋白水平降低,LC3-Ⅱ、Caspase-3的蛋白水平升高。該研究結(jié)果表明柚皮素和桑色素可能通過mTOR信號通路增強自噬降低PCOS大鼠胰島素抵抗。
還有研究采用來曲唑聯(lián)合高脂乳劑構(gòu)建PCOS胰島素抵抗大鼠模型,之后添加不同劑量的桂枝茯苓丸,探討桂枝茯苓丸致PCOS-IR大鼠排卵障礙的分子機制[26]。結(jié)果發(fā)現(xiàn),模型組卵巢組織中PI3K、p-Akt和p-MTOR蛋白的磷酸化水平均降低,自噬相關(guān)蛋白LC3-Ⅱ和Beclin-1的相對表達(dá)量顯著升高;添加桂枝茯苓丸后,p-PI3K、p-Akt和p-mTOR蛋白水平均升高,在中、高劑量組中自噬相關(guān)蛋白LC3-Ⅱ、Atg5和Beclin-1的相對表達(dá)量顯著降低。該研究結(jié)果表明桂枝茯苓丸可通過激活PI3K/Akt/mTOR信號通路,抑制卵巢組織過度自噬,改善卵巢功能和胰島素抵抗,且高劑量效果更佳。
3.炎癥誘導(dǎo)PCOS自噬增強:研究表明,炎癥因子在PCOS患者中高表達(dá),如白介素18(interleukin 18,IL-18)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素6(interleukin 6,IL-6)、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、單核細(xì)胞趨化蛋白1(monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)和巨噬細(xì)胞炎性蛋白-1α(macrophage inflammatory protein-1α,MIP-1α)[27]。PCOS患者存在持續(xù)的低度慢性炎癥,與高雄激素血癥、高胰島素血癥和肥胖等相關(guān),加重了PCOS患者的病理變化。
TNF-α在肥胖型PCOS患者和非肥胖型PCOS患者的血清中表達(dá)量均升高;在PCOS患者中,TNF-α的升高引起胰島素敏感組織中胰島素受體底物-1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)絲氨酸磷酸化增加,使胰島素敏感性葡萄糖轉(zhuǎn)運蛋白(glucose transporter type 4,GLUT4)的表達(dá)下降,最終發(fā)生胰島素抵抗[28]。CRP是肝臟受IL-6刺激后產(chǎn)生的急性期反應(yīng)物,IL-6是一種來自脂肪組織的內(nèi)分泌細(xì)胞因子。有研究表明,CRP是PCOS中最可靠的慢性低級別炎癥標(biāo)記物,在PCOS患者中的表達(dá)量升高,且非肥胖PCOS患者中CRP的表達(dá)量低于肥胖PCOS患者[29]。IL-6在卵巢發(fā)育和胚胎著床過程中發(fā)揮重要作用,影響排卵和妊娠結(jié)局[30]。
作為一種細(xì)胞內(nèi)降解途徑,自噬保護(hù)細(xì)胞免受包括感染在內(nèi)的外源性危害,以及包括分子聚集和受損細(xì)胞器在內(nèi)的內(nèi)源性炎癥。PCOS患者體內(nèi)炎癥因子增加,表明自噬可能通過調(diào)節(jié)炎癥參與調(diào)控PCOS患者胰島素抵抗或者排卵障礙過程。
高遷移率族蛋白1(high mobility group box 1,HMGB1)是一種炎癥介質(zhì),在2型糖尿病患者中通過糖基化終末產(chǎn)物受體(receptor for advanced glycation endproducts,RAGE)和toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)激活核轉(zhuǎn)錄因子kappa B(NF-κB)信號通路參與炎癥反應(yīng)[31]。NF-κB是細(xì)胞中重要的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,參與炎癥反應(yīng),在PCOS患者中異常高表達(dá)[32]。近年來,HMGB1在調(diào)節(jié)卵巢內(nèi)自噬中的作用受到關(guān)注,它能夠誘導(dǎo)顆粒細(xì)胞的自噬反應(yīng),導(dǎo)致顆粒細(xì)胞數(shù)量下降。HMGB1通過作用于自噬蛋白增強自噬,包括增加LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ比值和ATG7水平以及降低SQSTM1水平[33]。
顆粒細(xì)胞作為卵巢組織的重要組成部分,在卵泡的生長發(fā)育過程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。隨著卵泡發(fā)育至竇卵泡期,顆粒細(xì)胞分化為在空間和功能上不同的2個種群,即圍繞在卵母細(xì)胞周圍的卵丘細(xì)胞和排列在卵泡壁上的壁層顆粒細(xì)胞。卵丘細(xì)胞主要為卵母細(xì)胞的生長發(fā)育提供營養(yǎng)和能量,而壁層顆粒細(xì)胞主要承擔(dān)內(nèi)分泌功能。這些細(xì)胞通過分泌營養(yǎng)物質(zhì)和激素來促進(jìn)初級和次級卵泡的生長和發(fā)育,從而為卵母細(xì)胞在卵泡中進(jìn)行減數(shù)分裂和成熟提供適宜的微環(huán)境。顆粒細(xì)胞凋亡導(dǎo)致卵巢激素合成減少,從而降低卵泡卵母細(xì)胞的生長發(fā)育,誘導(dǎo)卵母細(xì)胞凋亡[34]。顆粒細(xì)胞的自噬與凋亡密切相關(guān),影響PCOS患者的胚胎質(zhì)量和妊娠結(jié)局。
Qin等[35]用DHT構(gòu)建小鼠PCOS模型,自然交配后收集后代小鼠的卵巢組織,免疫組化染色結(jié)果發(fā)現(xiàn)LC3-Ⅱ在PCOS后代小鼠卵巢中的表達(dá)高于對照組,透射電鏡結(jié)果顯示PCOS后代小鼠顆粒細(xì)胞中自噬體的數(shù)量增加。這些結(jié)果表明PCOS后代小鼠卵巢中的自噬水平顯著增加。研究者進(jìn)一步將模型小鼠的卵巢組織進(jìn)行了甲基化測序分析,發(fā)現(xiàn)MAPK通路上的Map3k1(編碼MEKK1)和自噬通路上的Map1lc3a(編碼LC3-Ⅱ)啟動子區(qū)甲基化水平降低,并伴隨著Map3k1和Map1lc3a的表達(dá)水平上調(diào),且MAPK通路上的自噬相關(guān)基因Beclin-1的表達(dá)量也上調(diào);另外,將小鼠顆粒細(xì)胞用DHT處理后,發(fā)現(xiàn)Map3k1、Map1lc3a和LC3-Ⅱ的表達(dá)水平顯著上調(diào),并伴有Map3k1的甲基化水平下調(diào)[35]。該研究結(jié)果表明DHT可能通過調(diào)節(jié)Map3k1的甲基化和表達(dá)水平,導(dǎo)致MAPK信號通路的激活,進(jìn)而影響顆粒細(xì)胞自噬水平。
二甲雙胍是PCOS治療中應(yīng)用最廣泛的藥物之一,可以改善胰島素敏感性,恢復(fù)PCOS患者的排卵功能,促進(jìn)胚胎著床,提高妊娠率。二甲雙胍可通過PI3K/AKT/mTOR通路抑制氧化應(yīng)激誘導(dǎo)的自噬[36],但二甲雙胍對PCOS患者卵巢顆粒細(xì)胞的作用機制尚不清楚。研究者用二甲雙胍治療來曲唑構(gòu)建的PCOS模型大鼠,發(fā)現(xiàn)PCOS組卵巢組織中LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ和Beclin-1的表達(dá)以及氧化應(yīng)激水平高于對照組和PCOS+二甲雙胍組;然后,收集大鼠的顆粒細(xì)胞,用H2O2處理后建立氧化應(yīng)激細(xì)胞模型,并用二甲雙胍處理模型細(xì)胞,發(fā)現(xiàn)H2O2+二甲雙胍組中LC3-Ⅱ、Beclin-1、p-PI3K的表達(dá)低于H2O2組,且PI3K/AKT/mTOR通路干擾組(H2O2+3-MA、H2O2+LY294002和H2O2+Rapa)中AKT磷酸化(p-AKT)和mTOR磷酸化(p-mTOR)水平低于H2O2+二甲雙胍組;此外,加入PI3K和mTOR抑制劑后,Beclin-1和LC3-Ⅱ/LC3-Ⅰ升高[37]。該研究結(jié)果表明,二甲雙胍能夠通過PI3K/AKT/mTOR通路降低氧化應(yīng)激改善PCOS顆粒細(xì)胞自噬。
已有大量研究表明異常表達(dá)的miRNA在PCOS發(fā)病機制中起重要作用,對PCOS有潛在的診斷價值[38]。在卵丘卵母細(xì)胞復(fù)合物(cumulus oocyte complex,COCs)和KGN細(xì)胞(人卵巢顆粒細(xì)胞)中l(wèi)et-7家族是表達(dá)最豐富的miRNAS,并參與調(diào)節(jié)妊娠、卵泡發(fā)育、卵母細(xì)胞成熟和激素反應(yīng)[39-40]。研究者發(fā)現(xiàn)let-7e在PCOS患者顆粒細(xì)胞中異常高表達(dá),并利用KGN細(xì)胞系探究了let-7e影響顆粒細(xì)胞功能的分子機制[41]:抑制let-7e后發(fā)現(xiàn)LC3-Ⅱ水平升高,p62水平降低,p21的表達(dá)被激活;相反,過表達(dá)let-7e后LC3-Ⅱ水平降低,p62水平增加,p21的表達(dá)被抑制;同時也發(fā)現(xiàn)在PCOS患者顆粒細(xì)胞中LC3-Ⅱ和p21蛋白水平下降。因此,該研究結(jié)果表明let-7e可能通過抑制p21信號通路調(diào)節(jié)PCOS顆粒細(xì)胞的自噬。
正常情況下,自噬是維持卵母細(xì)胞發(fā)育、卵泡生長分化、卵泡閉鎖和生殖周期所必需的。相關(guān)研究表明由于受影響的細(xì)胞類型不同,自噬可能會以激活或抑制的狀態(tài)參與PCOS的發(fā)展。例如,在人、大鼠或小鼠的卵巢組織、胰腺組織和顆粒細(xì)胞中,自噬是顯著激活的;而在PCOS小鼠的骨骼肌中,自噬是被抑制的;另外,在PCOS大鼠的肝臟組織中自噬相關(guān)蛋白的表達(dá)變化不一致,結(jié)果導(dǎo)致整體自噬沒有顯著增加。自噬參與PCOS患者的高雄激素血癥、胰島素抵抗、慢性炎癥等內(nèi)分泌代謝調(diào)節(jié)過程,并通過調(diào)節(jié)卵巢顆粒細(xì)胞的增殖和凋亡降低卵母細(xì)胞質(zhì)量,導(dǎo)致排卵障礙和不孕不育;同時,PCOS動物模型或患者使用的調(diào)節(jié)藥物也可以通過自噬發(fā)揮作用。因此,完善PCOS的自噬模型,探究自噬在PCOS中的作用機制,可為進(jìn)一步了解PCOS的發(fā)病機制以及藥物治療提供新的思路和方法。