1-硝基芘通过线粒体损伤致卵巢颗粒细胞功能障碍

作者：崔浩楠; 何世军; 王立宏; 杨望; 杨彬伟; 凌曦; 邹鹏; 张国伟; 敖琳; 曹佳^*

来源：陆军军医大学学报, 2023, 45(09): 947-956.

DOI：10.16016/j.2097-0927.202210115

• 1-硝基芘
• 人卵巢颗粒细胞系
• 周期阻滞
• 性激素
• 线粒体

目的 探讨1-硝基芘(1-nitropyrene, 1-NP)通过诱导线粒体损伤对人卵巢颗粒细胞KGN的增殖、周期进展及性激素合成的影响。方法 采用不同浓度(0.625、1.25、2.5、5、10μmol/L)1-NP染毒KGN细胞48 h, EdU掺入法检测细胞增殖，流式细胞仪检测细胞周期，ELISA检测细胞培养上清中雌二醇及孕烯醇酮浓度，DCFH-DA探针检测细胞活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平，MitoSOX探针检测线粒体超氧化物(mitochondrial superoxides, MitoSOX)水平，JC-1探针检测线粒体膜电位，ATP试剂盒检测细胞内ATP含量，Western blot检测细胞增殖、周期进展、DNA损伤反应以及性激素合成相关蛋白的表达。采用线粒体抗氧化剂IDE、1-NP单独和联合处理细胞，再次检测上述指标。结果 不同浓度1-NP染毒后KGN细胞增殖显著降低(P<0.05)。2.5、5、10μmol/L的1-NP处理细胞后，细胞增殖标志物PCNA蛋白表达显著降低，5、10μmol/L的1-NP处理后G2/M期细胞比例显著升高(P<0.05)。1-NP(10μmol/L)处理3 h即可诱导γ-H2AX表达增加(P<0.01);不同浓度1-NP处理后，DNA损伤反应通路蛋白p-ATM、p53和p21cip1表达明显升高(P<0.05),G2/M期阻滞相关蛋白CDK-1和CyclinB1表达明显降低(P<0.05)。此外，1-NP处理后KGN细胞的雌二醇、孕烯醇酮浓度显著下降(P<0.05),性激素合成相关蛋白CYP19、CYP11A1的表达也受到抑制(P<0.05)。线粒体及氧化应激相关指标检测结果显示，1-NP导致KGN细胞中ROS、MitoSOX水平显著升高，线粒体膜电位和ATP水平呈剂量依赖性下降。与10μmol/L 1-NP单独染毒组相比，IDE与1-NP联合处理组G2/M期细胞比例显著下降，雌二醇、孕烯醇酮水平出现一定程度升高，DNA损伤反应、细胞周期进展以及性激素合成相关蛋白的表达也出现明显恢复。同时，IDE与1-NP联合处理显著改善1-NP诱导的线粒体损伤，包括降低细胞ROS和MitoSOX水平，提高线粒体膜电位和ATP水平。结论 1-NP可诱导线粒体损伤，造成卵巢颗粒细胞KGN的增殖抑制、周期阻滞、性激素合成障碍，而提高线粒体功能则能部分缓解1-NP诱导的KGN细胞功能障碍。

• 单位
  中国人民解放军陆军军医大学; 第三军医大学