基于AGEs-RAGE对卵泡激活和发育的影响研究卵巢衰老的机制

AGEs and its receptor RAGE were detected in ovaries just a little earlier than the ovarian function begin declining with aging. Negative correlations were found between AGEs and RAGE with follicle reserves, growth, oocyte quality and embryonic development. Based on the evidences above, we speculate that the axis of AGEs-RAGE was involved in the ovarian aging process, which may play a crucial role in initiation or acceleration the process of ovarian aging. To verify this hypothesis, we designed a mouse model to localize and quantify AGEs deposition and RAGE expression in ovary, and to explore their changes with aging. Then, platforms of ovary and preantral follicle culture in vitro would be introduced to undergo itemized analysis of the impact of AGEs-RAGE on primordial follicles quiescence maintaining/activation, follicle growth and ultimate fate, oocyte quality and embryo development potential. Finally, the AGEs-RAGE pathway is inhibited by interfering with siRNA-RAGE or exposure with sRAGE (a decoy for RAGE ligand) to further confirm the relationship between AGEs-RAGE axis and the impact mentioned above. This project would contribute to a more comprehensive understanding of roles of AGEs-RAGE in ovarian aging and provide potential innovative strategies for saving or rescuing ovarian function with aging.

鉴于卵巢AGEs的沉积和RAGE的表达时间"恰巧"稍早于卵巢功能开始下降的时间，及其与卵泡储备、卵泡生长、卵子质量和胚胎发育的负性关系，我们认为AGEs-RAGE参与了卵巢衰老进程；并进一步推测，AGEs-RAGE可能是参与卵巢衰老启动或加速其进程的关键因素。为了验证上述假说，我们首先以不同生理时段小鼠为模型，分析卵巢AGEs沉积、RAGE及相关因子的表达定位与定量，及增龄性变化趋势；然后，从影响卵巢衰老的可能靶点入手，逐项分析AGEs-RAGE对始基卵泡休眠维持/激活、卵泡生长发育、卵子质量、胚胎发育和遗传结构的影响及可能机制；并通过siRNA干扰和sRAGE拮抗实验从基因和蛋白层面阻断AGEs-RAGE通路，以进一步验证AGEs-RAGE轴与上述可能效应的关系。本项目的实施将有助于更全面认识AGEs-RAGE在卵巢衰老中的作用，并为探索延缓卵巢衰老、改善卵泡/卵子质量的措施提供依据。

AGEs被证实与多个组织器官的衰老密切相关，既往亦有研究认为AGEs可能参与了卵巢衰老的发生，但机制未明。在前期研究的基础上，我们推测AGE-RAGE可能是启动卵泡激活的关键。对此进行了以下五部分研究：1.比较不同生理阶段小鼠的卵巢AGEs浓度，以及RAGE、LOG1等相关因子的表达，以分析AGE-RAGE通路在卵巢增龄性过程中的变化趋势；2. 比较ART患者卵泡液AGEs含量以及颗粒细胞的RAGE等表达差异，分析年龄对人类卵巢AGEs-RAGE通路及相关因子的影响；3.建立体外模型，分析AGE-RAGE通路对小鼠始基卵泡激活/休眠维持的影响并探讨相关机制；4.通过体外卵泡培模型分析AGE-RAGE通路对窦卵泡发育和卵泡腔化的影响；5. 通过饲喂高AGEs饮食(在体实验)进一步验证AGEs对卵泡激活、发育，卵子和胚胎发育及胎仔发育的影响。结果：1. AGEs在小鼠卵巢中存在显著增龄性沉积，高龄卵巢增长10倍以上；GOL1增龄性降低是AGEs沉积加速的可能原因；2. 人类ART周期患者卵泡液中AGEs含量及颗粒细胞RAGE的表达与年龄显著相关，且与胚胎发育有一定相关性；3.体外 AGEs可显著增加始基卵泡的激活率，AGEs处理后AMH、PCNA等关键指标显著上升。敲低RAGE 表达并不能逆转AGEs效应，但添加抗氧化剂可部分减缓AGE作用。4. 体外AGEs可增加窦卵泡的体外闭锁率，降低卵泡腔化率，抑制RAGE不能逆转上述影响，但抗氧化可部分抑制AGEs作用。5. 通过长期饲喂高AGEs饮食，进一步证明AGEs可增加始基卵泡的激活，损伤卵泡发育和卵子质量，并增加胎仔损失率。结论：1. AGEs会随着年龄增长在卵巢显著增加，增龄性GOL1表达下降可能是AGEs沉积增加的可能机制；2. AGEs参与始基卵泡休眠/激活调控，可加速卵泡激活，同时还可影响卵泡发育和卵子质量；3.RAGE并不是AGEs影响卵泡激活的唯一通路。4. 抗氧化治疗可以部分缓解AGEs对卵巢卵泡的影响，提示AGEs造成细胞氧化应激使凋亡和自噬通路异常开放是其可能的作用机制。5. AGEs除影响卵泡发育外，还可增加胎仔损失。本项目的实施为我们全面认识增龄性AGEs沉积诱发加速卵巢衰老的机制，并为我们探讨缓解AGEs作用提供了依据。