褪黑素受体1A介导褪黑素抑制PCOS颗粒细胞焦亡的作用及机制研究

Granulosa cell dysfunction and inflammation are one of the important causes for pathological changes in polycystic ovary syndrome (PCOS). Pyroptosis is a cell death that process both inflammation and apoptosis, which leads to cellular dysfunction. Melatonin (MLT) is involved in the anti-inflammatory effect through melatonin receptor (MTNR1A). However, the relationship between MLT, MTNR1A, cell pyroptosis in PCOS granulosa cells is unknown. In our previous study, we found that there pyroptosis was present in human PCOS granulosa cells. MLT was shown to inhibit the release of inflammatory cytokines and further induce cell pyroptosis. We also found that MLT can inhibit NF-κB pathway and cell pyroptosis through the up-regulation of MTNR1A expression. Therefore, we proposed that MLT inhibits the pyroptosis of PCOS granulosa cells mediated by up-regulating MTNR1A expression through inactivate the NF-κB pathway which results in granulosa cell dysfunction. In here, we would like to further explore and validate the role of MLT/MTNR1A in inhibiting pyroptosis of PCOS granulosa cells. We will investigate both ex vivo model and murine PCOS model at the cellular and molecular level. Our project will potentially reveal the new pathogenesis of PCOS and provide scientific evidence for PCOS treatment.

颗粒细胞功能障碍和炎症是引起多囊卵巢综合征（PCOS）的病理病生改变的重要原因；细胞焦亡作为一种炎性细胞死亡，有炎症和凋亡的双重特性，可导致细胞功能受损。褪黑素（MLT）通过褪黑素受体1（MTNR1A）参与抗炎症作用，但MLT、MTNR1A与PCOS颗粒细胞焦亡之间有着怎样的关联尚无研究报道。前期我们首次发现在人PCOS颗粒细胞中存在焦亡，并证实MLT抑制炎性因子释放及其诱导的细胞焦亡。进一步实验发现MLT可上调MTNR1A表达并抑制NF-κB通路活性和细胞焦亡。由此我们提出“MLT通过上调MTNR1A表达灭活NF-κB通路抑制PCOS颗粒细胞焦亡”这一科学假说。项目拟在人PCOS颗粒细胞和小鼠PCOS模型中，采用相关分子生物学技术，从分子、细胞及动物整体水平探讨和确证MLT/ MTNR1A抑制PCOS颗粒细胞焦亡的作用和机制。项目将揭示PCOS发病新机制并为其治疗提供科学依据。

多囊卵巢综合症 (PCOS)是一种常见的女性内分泌代谢紊乱性疾病，而慢性炎症与其发生发展过程密切相关，PCOS患者卵巢的局部炎症被认为是影响颗粒细胞功能、导致卵泡发育和成熟障碍的主要原因之一。细胞焦亡是一种新型的促炎性细胞程序性死亡，但慢性炎症相关的PCOS颗粒细胞中是否也存在细胞焦亡目前尚无研究报道。此外，有研究表明，表观遗传因素可能在PCOS的发病机制中发挥重要作用。目前已经发现circRNA参与了PCOS的发生发展，在PCOS中已发现上千个差异性表达的circRNA，但是对于这些circRNA的功能及调控机制知之甚少。我们利用电镜、qRT-PCR和western-blot等来检测颗粒细胞焦亡及其相关因子以及MTNR1A的表达，分析其与PCOS的关联性；利用基因芯片筛选PCOS患者与非PCOS患者颗粒细胞中差异表达的circRNA，挑选出差异表达最显著的circRNA进行功能验证，并对circRNA调控PCOS的作用及机制进行探讨。研究结果显示，在PCOS颗粒细胞中GSDMD、NLPR3、Caspase-1的表达没有统计学差异；circRHBG在PCOS患者颗粒细胞中表达增加，并且发挥促进细胞增殖的作用；在KGN和SVOG细胞中circRHBG可能通过与miR-515-5p竞争性结合SLC7A11。我们的研究结果表明，颗粒细胞的焦亡可能不参与PCOS的发生发展过程；circRHBG可能作为miR-515-5p的内源性竞争性RNA结合SLC7A11，发挥促进KGN和SVOG细胞增殖的作用。这些研究将为进一步揭示PCOS的发病机制提供新的依据。