颗粒细胞PPARG基因剪接变体在PCOS发病机制中的作用

Polycystic ovary syndrome (PCOS) is characterized by ovulation dysfunction, hyperandrogenism and polycystic ovary morphology, which jeopardizes women’s reproductive health. Moreover, approximately 50–70% of patients have insulin resistance, and increased risks of diabetes and cardiovascular diseases. The etiology of PCOS is still unknown. Peroxisome proliferator-activated receptor-gamma（PPARG）is an important regulator of follicular development, ovarian steroid hormone synthesis/metabolism, cell cycle regulation and glycometabolism. Recently, we firstly find PPARG pre-mRNA splicing variants in ovarian granulosa cells of PCOS patients, suggesting a role of PPARG in the pathogenesis of PCOS. In this study, we plan to detect the expression level, translation efficiency and protein structure of different PPARG splicing variants by quantitative PCR, bioinformatics and luciferase reporter technology. Then we aim to analyze the parental origin and cis-elements using heterozygous SNP site analysis and DNA sequencing of flanking fragments. Furthermore, we intend to utilize in vitro cell model and transcription factor assay to investigate the impact of androgen on the expression of PPARG splicing variants and the transcriptional regulation mechanism. Lastly, we aim to reveal the effect of PPARG splicing variants on expression of down-stream target genes by RNA-seq and ChIP-seq, and check the function of granulose cells with cell models. Thus, the present study would clarify the epigenetic role of PPARG splicing variants in the pathogenesis and throw new light on the treatment of PCOS.

多囊卵巢综合征（PCOS）以排卵障碍、高雄激素和卵巢多囊改变为特征，还常合并胰岛素抵抗，发生糖尿病和心血管疾病的风险上升，严重威胁女性健康，但其病因不明。我们首次发现PCOS患者颗粒细胞中存在过氧化物酶体增生物激活受体γ（PPARG）的剪接变体，且与高雄激素有关。PPARG是卵巢甾体激素合成代谢和卵子发生的重要调节因子，本项目拟通过测序、荧光素酶报告实验明确临床患者颗粒细胞中各型PPAR剪接变体的表达丰度、蛋白空间结构及翻译效率；结合体外细胞实验、染色质免疫共沉淀、DNA定点突变分析高雄对剪接变体表达的影响；利用转录组、ChIP-seq探索剪接变体对下游基因调控及颗粒细胞激素合成、增殖、凋亡、缝隙连接等功能的影响，从而阐明PPARG剪接变体在PCOS发生中的作用及其机制。本研究有助于解析PCOS的发病机理，为其治疗和遗传阻断提供理论基础，具有重大的科研价值和社会意义。

过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPARG)是近年来发现的对卵巢正常功能的建立和维持发挥重要功能的核受体，在多囊卵巢综合征（PCOS）发生中起重要作用。本实验室对PCOS女性及对照组女性进行PPARG基因全长测序，分析PPARG剪接变体与临床表型的关系，发现PPARG剪接变体与PCOS月经紊乱，高BMI及高雄激素水平相关，但其机制不明。临床上PPARs激动剂可显著缓解PCOS女性胰岛素抵抗及高雄激素症状，并改善排卵障碍。遂拟通过慢病毒构建PPARG及其剪接变体稳定转染的KGN细胞，探究PPARG剪接变体与PCOS发生的相关机制。.我们顺利完成了PPARG及其剪接变体在PCOS发生中作用研究部分实验，成功构建了PPARG及其剪接变体稳定转染的KGN细胞。进一步研究发现，PPARG缺失型剪接变体高表达抑制了KGN细胞增殖、迁移及凋亡。更进一步研究发现，PPARG缺失型剪接变体过表达细胞培养上清中雄激素水平较对照组升高，而DHT刺激对PPARG缺失型剪接变体表达水平无明显影响，这提示PPARG缺失型剪接变体所致颗粒细胞雄激素合成代谢障碍可能是PCOS卵巢高雄激素机制之一。此外，我们通过PCR Array技术发现PPARG缺失型剪接变体高表达引起脂代谢相关基因表达水平改变。遂在课题经费允许下，开展了代谢组学及转录组学相关研究，该部分实验尚在进行中，后续实验结果我们将持续更新上传。.本项目基本按计划完成，并发现，PCOS女性中存在PPARG剪接变体，PPARG缺失型剪接变体高表达抑制细胞增殖、迁移及凋亡，这一变化可能导致卵泡细胞发育障碍与排卵障碍，诱发稀发排卵或不排卵的临床表现，颗粒细胞PPARG剪接变体水平对PCOS患者诊疗方案选择有重要的参考意义。