Wei-Juan Liu

Departamentul de Ginecologie și Obstetrică, Primul spital afiliat al Colegiului de Medicină al Universității Shantou, nr. 57 Changping Road, Shantou, 515041 China

ovarian

Xing-Mei Zhang

Departamentul de Ginecologie și Obstetrică, Primul spital afiliat al Colegiului de Medicină al Universității Shantou, nr. 57 Changping Road, Shantou, 515041 China

Na Wang

Laboratorul de Senescență Celulară, Colegiul de Medicină al Universității Shantou, nr. 22 Xinling Road, Shantou, 515041 China

Xiao-Ling Zhou

Departamentul de Ginecologie și Obstetrică, Primul spital afiliat al Colegiului de Medicină al Universității Shantou, nr. 57 Changping Road, Shantou, 515041 China

Yu-Cai Fu

Laboratorul de Senescență Celulară, Colegiul de Medicină al Universității Shantou, Nr. 22 Xinling Road, Shantou, 515041 China

Li-Li Luo

Departamentul de Ginecologie și Obstetrică, Primul spital afiliat al Colegiului de Medicină al Universității Shantou, nr. 57 Changping Road, Shantou, 515041 China

Abstract

fundal

Enzima 1 legată de regulatorul de informații silențioase 2 (SIRT1) este unul dintre factorii cheie în mecanismul de restricție a caloriilor (CR) care extinde durata de viață a animalelor. Scopul studiului este de a investiga dacă CR prelungește durata de viață a ovarelor la șoareci prin activarea semnalizării SIRT1.

Metode

În studiul de față, 21 șoareci femele C57BL/6 au fost împărțiți în trei grupuri: grupul martor (n = 7), CR (n = 7) și SRT1720 (n = 7). După tratamentul de 26 de săptămâni, s-a numărat numărul de foliculi ovarieni în fiecare etapă și s-a efectuat Western blot.

Rezultate

Numărul de foliculi supraviețuitori în ovarele grupului SRT1720 a fost mai mic decât cel al grupului CR, dar mai mult decât cel al grupului control normal (NC). Numărul de foliculi atretici în ovarele grupului SRT1720 a fost similar cu cel al grupului CR, dar mai mic decât cel al grupului NC. Numărul de foliculi primordiali în ovarele grupului SRT1720 a fost mai mic decât cel al grupului CR, dar mai mult decât cel al grupului NC. Numărul de foliculi primari, foliculi secundari, foliculi antrali și corpuri lutea din grupul SRT1720 a fost similar cu cel din grupul CR. Analiza Western blot a arătat că expresia proteinelor SIRT1, SIRT6, FOXO3a și NRF1 a fost reglată în sus, iar p53 a fost reglat în jos atât în ​​grupul CR, cât și în grupul SRT1720, comparativ cu grupul martor.

Concluzii

Rezultatele noastre indică faptul că CR inhibă activarea foliculilor primordiali și dezvoltarea foliculilor în diferite etape, păstrând astfel rezerva de foliculi (cel puțin parțial) prin activarea semnalizării SIRT1.

fundal

Femelele de mamifere posedă un număr finit de foliculi primordiali la naștere, în urma formării bazinului de foliculi primordiali. Cohortele acestor foliculi sunt recrutați pentru a începe maturizarea, dar ovulele nu proliferează, rezultând recrutarea continuând până când populația de foliculi primordiali devine epuizată. Aceste procese afectează în mod direct numărul de ovocite disponibile unei femele de-a lungul vieții reproductive [1]. Odată ce rezerva de foliculi primordiali este epuizată, apar o serie de modificări fiziologice cunoscute sub numele de menopauză. Coordonarea inadecvată a acestor procese contribuie la patologiile ovariene, cum ar fi insuficiența ovariană prematură (POF) și infertilitatea. Prin urmare, dacă putem interveni dezvoltarea foliculului și pierderea foliculului, viața reproductivă feminină poate fi extinsă, perioada postmenopauză poate fi scurtată și calitatea vieții feminine poate fi îmbunătățită.

Studiile anterioare au arătat că restricția calorică (CR) este singura intervenție non-genetică care a crescut durata de viață și a întârziat deteriorarea fiziologică asociată vârstei la specii variind de la drojdie la mamifere [2-4]. Mai mult, CR poate prelungi viața reproductivă a femeilor [5], menține rezerva foliculului [6] și poate întârzia insuficiența ovariană a șobolanilor adulți [7]. Cu toate acestea, mecanismul molecular al CR implicat în dezvoltarea foliculului ovarian și durata de viață a ovarelor nu este clar.

Enzima 1 legată de regulatorul de informație silențios 2 (SIRT1) este o histonă deacetilază dependentă, care este strâns legată de o diferențiere celulară, senescență, apoptoză și metabolism energetic. Dovezile acumulate au demonstrat că SIRT1 este necesară pentru CR pentru a media extensia duratei de viață la mamifere [8,9]. Studiul nostru anterior a arătat că CR a inhibat tranziția de la foliculii primordiali la foliculi în curs de dezvoltare și a extins întreaga fază de creștere a unui folicul pentru a păstra rezerva celulelor germinale și a sugerat că SIRT1 și SIRT6 ar putea fi ambele asociate cu aceste efecte CR [10]. Șoarecii transgenici SIRT1 au prezentat fenotipuri asemănătoare CR și au întârziat maturitatea sexuală, sugerând că SIRT1 poate suprima dezvoltarea și maturarea foliculului ovarian [11]. Prin urmare, presupunem că SIRT1 poate juca un rol cheie în efectele CR asupra dezvoltării foliculului ovarian. SRT1720 este un activator SIRT1 specific care a arătat beneficii pentru sănătate și durată de viață la șoarecii adulți hrăniți cu o dietă bogată în grăsimi cu o doză mai mare (100 mg/kg greutate corporală) și o doză mai mică de SRT1720 (30 mg/kg) [12]. De asemenea, s-a constatat că SRT1720 ar putea prelungi durata de viață, întârzia apariția bolilor metabolice legate de vârstă și îmbunătăți starea generală de sănătate la șoarecii hrăniți cu o dietă standard [13].

Pe baza acestor date, presupunem că CR poate suprima dezvoltarea foliculului ovarian și pierderea foliculului prin activarea semnalizării SIRT1-FOXO3a-NRF1-SIRT6 și inhibarea unor molecule țintă SIRT1, cum ar fi p53, extinzând astfel durata de viață ovariană a șoarecilor femele. Prezentul studiu a examinat efectele SRT1720 și CR asupra dezvoltării foliculului și pierderii foliculului, precum și expresia moleculelor cheie în semnalizarea SIRT1, cum ar fi SIRT1, SIRT6, FOXO3a, NRF1 și p53, și a discutat despre posibilele mecanisme de reglare.

Metode

Animale și tratamente

Șoareci C57BL/6 femele de douăzeci și unu de vârste de 8 săptămâni (greutate corporală: 19 ± 1,1 g) au fost achiziționați de la Centrul Medical pentru Animale Experimentale din provincia Guangdong și au adăpostit trei sau patru în cuști din oțel inoxidabil într-o cameră cu o temperatură ambiantă de 22 ° C ± 2 ° C și o lumină de 12 ore: ciclu de întuneric de 12 ore. Toate protocoalele pentru animale au fost aprobate de Comitetul instituțional de îngrijire și utilizare a animalelor din cadrul Universității Shantou. Toți șoarecii au primit un chow standard pentru rozătoare (20,11% proteine, 4,84% lipide, 7,34% fibre brute; energie totală 17,3282 MJ/kg) și apă de la robinet ad libitum timp de 6 săptămâni înainte de divizarea lor în trei grupuri: grupul de control normal), grupul CR și grupul SRT1720. Șoarecii din grupul NC au fost hrăniți ad libitum cu chow standard pentru rozătoare. Grupul CR a fost supus unei reduceri cu 30% a cantității totale de alimente consumate de grupul NC. Grupul SRT1720 a fost hrănit mai întâi ad libitum cu chow standard în primele 18 săptămâni și apoi i s-a administrat chow standard care conține SRT1720 (50 mg/kg B.W.) în fiecare zi în ultimele 8 săptămâni.

Aportul alimentar al șoarecilor a fost măsurat o dată pe lună. Potrivit grupului NC, aportul alimentar al grupului CR a fost modulat în timp util. Greutatea corporală a fost măsurată o dată pe lună. Ciclul estros a fost examinat prin frotiuri vaginale o dată pe lună în mai mult de 16 zile. După 26 de săptămâni, șoarecii au fost anesteziați cu sodiu pentobarbital la 40 mg/kg greutate corporală și sacrificați prin luxație cervicală. Grăsimea perirenală de șoarece a fost izolată și cântărită și exprimată ca indice de grăsime viscerală. Ambele ovare ale fiecărui șoarece au fost îndepărtate și cântărite. Unul a fost depozitat la -80 ° C pentru analiza Western blot. Celălalt a fost utilizat pentru analiza histologică.