多囊卵巢综合征高雄激素介导二酰基甘油酰基转移酶2基因促进颗粒细胞铁死亡

doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2025.16.009

摘要/Abstract

摘要：

目的探讨高雄激素通过DGAT2诱导铁死亡在多囊卵巢综合征（PCOS）颗粒细胞功能损伤中的作用机制。方法体外培养人卵巢颗粒细胞系KGN，分别给予不同浓度睾酮（1、10、100 μmol/L）处理，检测DGAT2及铁死亡标志物（GPX4、ROS、MDA）、脂质代谢指标（TG、PUFAs）、脂滴积聚及细胞存活率的变化。此外，通过siRNA敲低DGAT2并联合Erastin处理，进一步验证DGAT2对铁死亡的影响。结果睾酮处理上调DGAT2表达（P < 0.01），增加了细胞内TG和PUFAs含量（P < 0.001），促进了脂滴积聚，伴随ROS和MDA水平升高（P < 0.05，P < 0.001）及GPX4表达下降（P < 0.001），明显降低细胞活力（P < 0.001）。DGAT2敲低可逆转上述变化，缓解铁死亡并显著改善细胞存活率（P < 0.001）。结论 DGAT2可能参与了PCOS患者高雄激素介导的颗粒细胞铁死亡过程。

关键词: 多囊卵巢综合征, 二酰基甘油酰基转移酶2, 铁死亡, 颗粒细胞, 高雄激素

Abstract:

Objective To investigate the role of androgen-induced DGAT2-mediated ferroptosis in granulosa cell dysfunction in patients with polycystic ovary syndrome （PCOS）. Methods The human granulosa cell line KGN was exposed to various concentrations of testosterone （1， 10， and 100 μmol/L）. The effects on DGAT2 expression， markers of ferroptosis （GPX4， ROS， MDA）， indicators of lipid metabolism （TG， PUFAs）， lipid droplet accumulation， and cell viability were evaluated. Additionally， DGAT2 knockdown using siRNA in combination with Erastin treatment was performed to further elucidate the role of DGAT2 in ferroptosis regulation. Results Testosterone significantly upregulated DGAT2 expression （P < 0.01）， increased intracellular TG and PUFA levels （P < 0.001）， promoted lipid droplet accumulation， elevated ROS and MDA levels （P < 0.05， P < 0.001）， suppressed GPX4 expression （P < 0.001）， and reduced cell viability （P < 0.001）. DGAT2 knockdown reversed these effects， thereby alleviating ferroptosis and markedly enhancing cell viability （P < 0.001）. Conclusions DGAT2 may be involved in the process of androgen-mediated granulosa cell ferroptosis in patients with PCOS.

Key words: polycystic ovary syndrome, DGAT2, ferroptosis, granulosa cells, androgen

中图分类号:

R711.51

李远成,李荔. 多囊卵巢综合征高雄激素介导二酰基甘油酰基转移酶2基因促进颗粒细胞铁死亡[J]. 实用医学杂志, 2025, 41(16): 2498-2506.

Yuancheng LI,Li. LI. Androgen‑mediated DGAT2 upregulation promotes ferroptosis in granulosa cells in polycystic ovary syndrome[J]. The Journal of Practical Medicine, 2025, 41(16): 2498-2506.

图/表 10

表1

表2

表3

图1

图2

图3

表4

图4

图5

图6

参考文献 22

[1]	SUTURINA L， LIZNEVA D， LAZAREVA L， et al. Ethnicity and the Prevalence of Polycystic Ovary Syndrome： The Eastern Siberia PCOS Epidemiology and Phenotype Study［J］. J Clin Endocrinol Metab， 2024，110（1）：e32-e43. doi:10.1210/clinem/dgae530 doi: 10.1210/clinem/dgae530
[2]	TEEDE H J， TAY C T， LAVEN J J E， et al. Recommendations from the 2023 international evidence-based guideline for the assessment and management of polycystic ovary syndrome［J］. Eur J Endocrinol， 2023， 189（2）：G43-G64. doi:10.1097/OGX.0000000000001233 doi: 10.1097/OGX.0000000000001233
[3]	STENER-VICTORIN E， TEEDE H， NORMAN R J， et al. Polycystic ovary syndrome［J］. Nat Rev Dis Primers， 2024， 10（1）：27. doi:10.1038/s41572-024-00511-3 doi: 10.1038/s41572-024-00511-3
[4]	李荔，周嘉禾，李末娟，等.多囊卵巢综合征表观遗传学、代谢组学、肠道菌群新机制前沿展望［J］.实用医学杂志，2022，38（16）：1987-1992. doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2022.16.001 doi: 10.3969/j.issn.1006-5725.2022.16.001
[5]	吴妍芝，刘洋.m6A修饰在良性卵巢相关疾病的研究进展［J］.实用医学杂志，2024，40（16）：2352-2356. doi:10.3969/j.issn.1006-5725.2024.16.024 doi: 10.3969/j.issn.1006-5725.2024.16.024
[6]	ZHANG C， LI Y， WANG Y， et al. Genetic associations of metabolic factors and therapeutic drug targets with polycystic ovary syndrome［J］. J Adv Res， 2024. doi： 10.1016/j.jare.2024.10.038 . Epub ahead of print. doi: 10.1016/j.jare.2024.10.038
[7]	STRINGER J M， ALESI L R， WINSHIP A L， et al. Beyond apoptosis： Evidence of other regulated cell death pathways in the ovary throughout development and life［J］. Hum Reprod Update， 2023，29（4）：434-456. doi:10.1093/humupd/dmad005 doi: 10.1093/humupd/dmad005
[8]	CALLE R A， AMIN N B， CARVAJAL-GONZALEZ S， et al. ACC inhibitor alone or co-administered with a DGAT2 inhibitor in patients with non-alcoholic fatty liver disease： Two parallel， placebo-controlled， randomized phase 2a trials［J］. Nat Med， 2021，27（10）：1836-1848. doi:10.1038/s41591-021-01489-1 doi: 10.1038/s41591-021-01489-1
[9]	RONG S， XIA M， VALE G， et al. DGAT2 inhibition blocks SREBP-1 cleavage and improves hepatic steatosis by increasing phosphatidylethanolamine in the ER［J］. Cell Metab， 2024，36（3）：617-629.e7. doi:10.1016/j.cmet.2024.01.011 doi: 10.1016/j.cmet.2024.01.011
[10]	GHIMIRE J， COLLINS M E， SNARSKI P， et al. Obesity-Facilitated Colon Cancer Progression Is Mediated by Increased Diacylglycerol O-Acyltransferases 1 and 2 Levels［J］. Gastroenterology， 2025，168（2）：286-299.e6. doi:10.1053/j.gastro.2024.09.011 doi: 10.1053/j.gastro.2024.09.011
[11]	FRIEDMANN ANGELI J P， SCHNEIDER M， PRONETH B， et al. Inactivation of the ferroptosis regulator Gpx4 triggers acute renal failure in mice［J］.Nat Cell Biol， 2014， 16， 1180-1191. doi:10.1038/ncb3064 doi: 10.1038/ncb3064
[12]	GUO K， LU M， BI J， et al. Ferroptosis： Mechanism， immunotherapy and role in ovarian cancer［J］.Front Immunol， 2024，15：1410018. doi:10.3389/fimmu.2024.1410018 doi: 10.3389/fimmu.2024.1410018
[13]	JIANG X， STOCKWELL B R， CONRAD M. Ferroptosis： Mechanisms， biology and role in disease［J］.Nat Rev Mol Cell Biol， 2021，22（4）：266-282. doi:10.1038/s41580-020-00324-8 doi: 10.1038/s41580-020-00324-8
[14]	LEI G， ZHUANG L， GAN B. Targeting ferroptosis as a vulnerability in cancer［J］. Nat Rev Cancer， 2022，22（7）：381-396. doi:10.1038/s41568-022-00459-0 doi: 10.1038/s41568-022-00459-0
[15]	LIU M， WU K， WU Y. The emerging role of ferroptosis in female reproductive disorders［J］. Biomed Pharmacother， 2023， 166：115415. doi:10.1016/j.biopha.2023.115415 doi: 10.1016/j.biopha.2023.115415
[16]	LI X， LIN Y， CHENG X， et al. Ovarian ferroptosis induced by androgen is involved in pathogenesis of PCOS［J］. Hum Reprod Open， 2024， 2024（2）：hoae013. doi:10.1093/hropen/hoae013 doi: 10.1093/hropen/hoae013
[17]	YAN H， WANG L， ZHANG G， et al. Oxidative stress and energy metabolism abnormalities in polycystic ovary syndrome： From mechanisms to therapeutic strategies［J］. Reprod Biol Endocrinol， 2024， 22（1）：159. doi:10.1186/s12958-024-01337-0 doi: 10.1186/s12958-024-01337-0
[18]	YEN C E， STONE S J， KOLIWAD S， et al. Thematic review series： Glycerolipids. DGAT enzymes and triacylglycerol biosynthesis［J］. J Lipid Res， 2008，49（11）：2283-2301. doi:10.1194/jlr.r800018-jlr200 doi: 10.1194/jlr.r800018-jlr200
[19]	LOOMBA R， MORGAN E， WATTS L， et al. Novel antisense inhibition of diacylglycerol O-acyltransferase 2 for treatment of non-alcoholic fatty liver disease： A multicentre， double-blind， randomised， placebo-controlled phase 2 trial［J］. Lancet Gastroenterol Hepatol， 2020，5（9）：829-838. doi:10.1016/s2468-1253(20)30186-2 doi: 10.1016/s2468-1253(20)30186-2
[20]	HUDDLESTON H G， DOKRAS A. Diagnosis and Treatment of Polycystic Ovary Syndrome［J］. JAMA， 2022， 327： 274-275. doi:10.1001/jama.2021.23769 doi: 10.1001/jama.2021.23769
[21]	IPSEN D H， LYKKESFELDT J， TVEDEN-NYBORG P. Molecular mechanisms of hepatic lipid accumulation in non-alcoholic fatty liver disease［J］. Cell Mol Life Sci， 2018，75（18）：3313-3327. doi:10.1007/s00018-018-2860-6 doi: 10.1007/s00018-018-2860-6
[22]	LEI S， CHEN C， HAN F， et al. AMER1 deficiency promotes the distant metastasis of colorectal cancer by inhibiting SLC7A11- and FTL-mediated ferroptosis［J］. Cell Rep， 2023，42（9）：113110. doi:10.1016/j.celrep.2023.113110 doi: 10.1016/j.celrep.2023.113110

引物名称	RNA类型	序列	纯化方法	修饰
hDGAT2-459-s	双链	GGAACUAUAUCUUUGGAUA/dT//dT/	HPLC	DNA-T
hDGAT2-459-a	双链	UAUCCAAAGAUAUAGUUCC/dT//dT/	HPLC	DNA-T

目的基因	正向引物	反向引物
DGAT2	GAATGGGAGTGGCAATGCTAT	CCTCGAAGATCACCTGCTTGT
GPX4	GAGGCAAGACCGAAGTAAACTAC	CCGAACTGGTTACACGGGAA
GAPDH	GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT	GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG

基因名称	相对表达量				F值	P值
基因名称	Ctrl组	1 μmol/L T组	10 μmol/L T组	100 μmol/L T组	F值	P值
DGAT2	0.973 ± 0.431	1.114 ± 0.122^*	1.701 ± 0.328^***	2.849 ± 0.523^***	73.275	< 0.05
GPX4	1.003 ± 0.102	0.668 ± 0.272	0.561 ± 0.268^*	1.376 ± 0.358	13.316	< 0.001

组别	相对荧光强度	F值	P值
Ctrl组	1.000 ± 0.056	5.825	> 0.05
10 μmol/L T组	1.594 ± 0.134^**	5.825	> 0.05