基于mTOR/4E-BP1/PGC-1α通路探讨电针治疗多囊卵巢综合征胰岛素抵抗的分子机制

As an important pathological basis for the development of polycystic ovary syndrome (PCOS), insulin resistance has received extensive attention in the clinical treatment.It is known that acupuncture can affect the insulin sensitivity of PCOS patients and regulate the autophagy, which has an effect on insulin resistance.Our previous work found that treating PCOS from ‘phlegm’ by using acupuncture can effectively improve the clinical symptoms of patients, and effect the local expression of PPARγ and insulin resistance related indicators in ovarian.PGC-1α, the PPARγ co-activator 1α, can be regulated by mTOR and its downstream key factor 4E-BP1. However, the role and mechanism of autophagy in the treatment of PCOS by acupuncture still remains unclear.Therefore, we propose the hypothesis that acupuncture regulates the interaction between autophagy and insulin resistance through the regulation of the mTOR/4E-BP1/PGC-1α pathway, and then plays a therapeutic role in PCOS.To verify this hypothesis, this study intends to use PCOS rats model as the research object, using cell autophagy regulation, acupuncture treatment and other means to investigate the role of autophagy in the treatment of PCOS by acupuncture and the involvement of mTOR and other factors in this process.The completion of this project will provide new strategy for the application of acupuncture in the clinical treatment of PCOS.

胰岛素抵抗作为多囊卵巢综合征（PCOS）发生发展的重要病理基础，在PCOS临床治疗中受到广泛关注。已知针刺能够提高PCOS患者的胰岛素敏感性，对影响胰岛素抵抗的细胞自噬具有调节作用。我们前期研究发现采用针刺方法从“痰”论治PCOS可有效改善患者临床症状，影响卵巢局部PPARγ等胰岛素抵抗相关指标表达。PPARγ共激活因子PGC-1α能够受到自噬重要蛋白mTOR及其下游关键因子4E-BP1的调控，但细胞自噬在针刺治疗PCOS中的作用及机制仍未明确。为此我们提出假说：针刺通过对mTOR/4E-BP1/PGC-1α通路的调控影响细胞自噬及胰岛素抵抗间的相互作用，进而治疗PCOS。为证实这一假说，我们拟用PCOS模式大鼠为研究对象，应用自噬调节剂干预、针刺等方法，进一步说明细胞自噬在针刺治疗PCOS中的作用及mTOR等因子的参与。本项目的完成为针刺在PCOS中医临床治疗中的应用提供新的策略。

多囊卵巢综合征（polycystie ovary syndrome, PCOS）是妇科常见的一种生殖及内分泌失调症，以高雄激素血症和胰岛素抵抗为主要特征。近年来，其发病率日趋增高，近4-18 %的育龄期妇女受到影响。已有研究证实胰岛素抵抗是PCOS发生发展的一个重要病因学特征，约85 %的PCOS患者表现为胰岛素抵抗，自噬被报道同样参与PCOS的发生发展，研究发现细胞自噬对胰岛素抵抗具有调控作用。此外，线粒体功能障碍和内质网应激已被证明参与了PCOS的发病机制，既往研究表明，自噬与线粒体功能障碍和内质网应激密切相关。本课题组前期研究提示电针（Electroacupuncture，EA）治疗PCOS时能改善高雄激素及胰岛素抵抗，且文献报道提示EA治疗能够影响机体细胞自噬水平。因此，本研究探讨EA治疗诱导的细胞自噬对胰岛素抵抗、线粒体功能障碍和内质网应激的调节作用及相关分子机制。首先利用脱氢表雄酮（DHEA）建立PCOS大鼠模型，利用EA治疗，自噬干扰组每次针刺前注射3-MA对自噬进行干扰，经分子生物学实验进行检测，结果显示EA治疗可以通过增强PCOS大鼠的细胞自噬来改善胰岛素抵抗、线粒体功能障碍和内质网应激。其次，有研究显示Sterol regulatory element binding protein-1（SREBP1）在PCOS病人中显著升高，抑制SREBP1水平可缓解PCOS。目前，有中文文献报道了EA可降低SREBP1水平对高血脂大鼠胰岛素抵抗和脂质代谢紊乱起调节作用，为了寻找EA治疗大鼠抗PCOS的新机制，本研究决定探讨EA是否通过抑制异常升高的SREBP1从而调节胰岛素抵抗来缓解PCOS并阐明其相关分子机制。利用DHEA建立PCOS大鼠模型，利用EA治疗，通过载体构建技术与分子生物学实验分析EA治疗对PCOS大鼠SREBP1异常升高的影响，并且进一步通过分离原代卵巢颗粒细胞，利用分子生物学实验，体外评估SREBP1对PCOS大鼠胰岛素抵抗、线粒体功能障碍和氧化应激的作用。结果显示EA治疗通过调节SREBP1，改善胰岛素抵抗、线粒体功能障碍和氧化应激，减轻PCOS大鼠的症状。本项目的研究结果揭示了EA治疗PCOS的新机制，为EA治疗用于临床提供了更多的理论基础。