TOX3在PCOS发生发展中的作用及机制研究

PCOS is the most common reproductive disorder and metabolic abnormalities in women of reproductive age. Because of the diversity of clinical manifestations, its pathogenesis has not been fully clarified. TOX3 is a HMG box protein, TOX3-CREB could activate Bcl2 promoter to protect cell from apoptosis. There were no mechanical report about the relationship between TOX3 and PCOS. We previously found TOX3 was the candidate gene for PCOS, but the mechanisms remain unclear. Then we designed this study from 3 parts: First, construct PCOS mice to study the expression and location of TOX3. Second, construct TOX3 over expression PCOS mice to investigate the relationship between TOX3 and endocrine, insulin resistance, apoptosis and related pathways. Furthermore, try to explore these effects in vitro through RNAi or over expression technology. This project was designed to clarify the effect of TOX3 to the development of PCOS, hoping to provide target for clinical treatment.

PCOS是育龄期女性最常见的生殖障碍与代谢异常性疾病，病因复杂、社会家庭危害严重，发生发展机制尚未完全明确。TOX3是高迁移组(HMG)盒蛋白，TOX3-CREB可活化Bcl2启动子抵抗细胞凋亡。但目前尚无TOX3对PCOS的作用及相关分子机制的报道。我们前期对PCOS患者血清GWAS研究发现TOX3是PCOS致病候选基因，但具体作用及机制有待深入研究。本研究分为三部分：第一部分构建PCOS小鼠模型，在体研究TOX3基因在卵巢中的表达与定位；第二部分慢病毒过表达TOX3基因，在体研究TOX3过表达对激素分泌、胰岛素抵抗(IR)及凋亡的影响和对PI3K/AKT、MAPKs及凋亡信号通路的调控；第三部分应用原代颗粒细胞和卵泡培养，慢病毒转染沉默/过表达TOX3基因，细胞水平进一步验证TOX3蛋白对IR、凋亡及相关信号通路的影响。力图阐明TOX3对PCOS发生发展的作用，为临床治疗提供新的靶点。

多囊卵巢综合征(PCOS)是一种高度异质性的生殖内分泌疾病。迄今为止，它的发病机制仍不明确。PCOS具有家族聚集性和遗传性，对其候选基因研究多集中于参与激素合成、细胞代谢和慢性炎症相关的领域。全基因组关联分析(GWAS)为研究PCOS的发病基因提供了新的手段。然而，候选基因仍然需要进一步的功能研究进行验证。本课题组拟研究候选基因TOX3对PCOS发生发展的作用和机制。本项目基本按计划完成，并增加了部分研究。首次在中国汉族PCOS患者中进行TOX3全外显子及非翻译区突变筛查，成功构建小鼠PCOS模型，且模型组卵巢组织Tox3 mRNA表达增高，为研究PCOS发病机制和评价干预措施提供重要环节。课题组进一步研究发现TOX3蛋白主要表达于小鼠颗粒细胞。小鼠原代颗粒细胞过表达Tox3基因可使多个甾体激素合成酶基因表达升高，同样，降调节Tox3基因后可使相应基因表达降低。高雄激素是PCOS发病的中心环节，超生理浓度的睾酮处理INS-1细胞，可使细胞凋亡率增加，并能诱发BIP-eIF2α-CHOP相关的内质网应激信号通路，损伤β细胞的功能。在临床研究方面，我们发现抗苗勒管激素（AMH）在相同年龄段的多囊卵巢综合征患者较对照患者血清AMH水平高2-3倍。WNT6编码序列存在1个错义突变， Wnt-β-catenin信号通路可能通过影响孕酮的作用，影响囊胚的种植和蜕膜的转变，增加多囊卵巢综合征患者流产率。相关结果发表于《Reprod Biomed Online》，《Horm Metab Res》，《Fertility and Sterility》，《Human Reproduction》，《国际生殖健康/计划生育杂志》等杂志。为PCOS候选基因功能验证提供了新的思路。