TrkB激動(dòng)劑抗體改善老年和環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的卵巢早衰模型小鼠的生育能力缺陷
2022年2月17日,清華大學(xué)藥學(xué)院Bai Lu團(tuán)隊(duì)在《NATURE COMMUNICATIONS》上發(fā)表題為“TrkB agonist antibody ameliorates fertility deficits in aged and cyclophosphamide-induced premature ovarian failure model mice”的文章,確定了TrkB 激動(dòng)劑抗體可用于卵巢早衰臨床治療。
在這篇文章中,云克隆試劑盒【雌二醇(E2)檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法),CEA461Ge;促卵泡素(FSH)檢測試劑盒(酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)法),CEA830Mu】受到科研工作者的認(rèn)可,榮登優(yōu)秀國際期刊。
研究簡介
卵巢早衰(POF)是一種主要的人類不孕癥?;加?/span>POF的婦女不僅會(huì)出現(xiàn)不孕不育,還會(huì)出現(xiàn)心理困擾、骨質(zhì)疏松、自身免疫性疾病、缺血性心臟病等嚴(yán)重并發(fā)癥。目前,對(duì)于POF尚無有效的治療方法。腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子 (BDNF) 是一種廣泛研究的神經(jīng)營養(yǎng)因子,現(xiàn)在也被稱為卵巢內(nèi)分泌因子。BDNF的受體TrkB在卵巢組織中表達(dá)。BDNF-TrkB信號(hào)傳導(dǎo)是體內(nèi)卵泡生長和卵母細(xì)胞存活所必需的。盡管 BDNF-TrkB 信號(hào)通路失調(diào)與 POF 之間存在關(guān)聯(lián),但研究表明,BDNF 本身不能用作藥物,因?yàn)樗乃幋鷦?dòng)力學(xué)差、擴(kuò)散性有限以及激活另一種受體引起不同的作用等。因此,作者試圖靶向 TrkB 開發(fā)用于治療 POF的藥物。
作者首先檢查 TrkB 激動(dòng)劑抗體 Ab4B19 是否可以進(jìn)入卵巢卵泡并激活TrkB 信號(hào)傳導(dǎo)。結(jié)果顯示Ab4B19 可以以時(shí)間依賴性方式滲透到卵泡中。與 BDNF相似,Ab4B19有效地增加卵母細(xì)胞減數(shù)分裂,并且這種效應(yīng)可以被 Trk受體抑制劑阻斷。他們進(jìn)一步確定 Ab4B19 是否可以在生理?xiàng)l件下促進(jìn)卵母細(xì)胞排卵。在用 Ab4B19 處理發(fā)情前期成年小鼠后,與對(duì)照組相比,Ab4B19 處理組的黃體更多,表明 Ab4B19 促進(jìn)了卵母細(xì)胞成熟。此外,Ab4B19 顯著促進(jìn)竇卵泡發(fā)育,但不促進(jìn)原始卵泡和前竇卵泡。
為了確定 Ab4B19 是否可用于 POF 治療,作者使用自然老化 POF 模型 (NA-POF)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。Ab4B19 給藥糾正了NA-POF小鼠中斷的發(fā)情周期,改善卵巢的形態(tài)并增加了卵泡數(shù)量,減少閉鎖卵泡,增加黃體的數(shù)量,并恢復(fù)竇前卵泡和竇卵泡的發(fā)育,而不影響原始卵泡。用 Ab4B19 治療也逆轉(zhuǎn)了血液 E2 激素的異常,阻止 NA-POF 小鼠卵巢退化。同時(shí),施用 Ab4B19增加了排卵的卵母細(xì)胞數(shù)量,降低了NA-POF小鼠異常卵母細(xì)胞的比例。與未處理的 NA- POF 相比,用 Ab4B19 處理的 NA-POF 小鼠與正常雄性小鼠交配后,擁有更多的胚胎,顯示出更高的妊娠能力。這些結(jié)果共同證明了 Ab4B19 在 NA-POF 模型中對(duì)生育力的有益影響。
環(huán)磷酰胺 (Cy) 是一種常用的化療藥物,可導(dǎo)致嚴(yán)重的卵巢損傷,并且是公認(rèn)的 POF 風(fēng)險(xiǎn)因素。作者使用 Cy 誘導(dǎo)的小鼠模型 (Cy-POF) 來評(píng)估 Ab4B19 在 Cy 誘導(dǎo)后對(duì)保留原始卵泡的治療效果。Ab4B19 治療顯著減輕 Cy 誘導(dǎo)的卵泡損傷,使其正常發(fā)育。Ab4B19 還逆轉(zhuǎn) Cy 誘導(dǎo)的閉鎖卵泡增加,卵巢中竇前和早期竇期的凋亡指數(shù)得到改善。Cy 誘導(dǎo)的卵巢損傷伴隨著 FSH 的增加,E2 激素的減少。Ab4B19 治療將這兩種激素的水平逆轉(zhuǎn)至接近正常水平。此外,Cy-POF 小鼠表現(xiàn)出排卵卵母細(xì)胞數(shù)量減少和異常卵母細(xì)胞比例增加,并且用 Ab4B19 治療也逆轉(zhuǎn)了這些變化。進(jìn)行交配試驗(yàn)后,他們發(fā)現(xiàn)與對(duì)照小鼠相比,Cy-POF 小鼠的窩產(chǎn)仔數(shù)減少,可被 Ab4B19 處理逆轉(zhuǎn)。
最后,作者在人卵巢顆粒細(xì)胞癌 KGN 細(xì)胞系中驗(yàn)證Ab4B19 的效用。作者發(fā)現(xiàn) Ab4B19 促進(jìn)了 KGN 細(xì)胞的存活。將 Ab4B19 應(yīng)用于培養(yǎng)的 KGN 細(xì)胞也刺激了CREB 磷酸化。為了進(jìn)一步探索 POF 中 TrkB 激活的臨床相關(guān)性,作者進(jìn)行單細(xì)胞 RNA-seq 實(shí)驗(yàn),以檢測人卵巢濾泡中的 BDNF 和 TrkB mRNA 表達(dá)。發(fā)現(xiàn)與 BDNF 類似,用 Ab4B19 處理引起磷酸化 Erk 的顯著增加,這是 TrkB 激活的敏感下游信號(hào),提示Ab4B19 可離體激活人卵巢組織中的 TrkB 信號(hào)傳導(dǎo)。
綜上所述,Ab4B19 不僅可以延長和增強(qiáng)自然衰老小鼠的生殖能力,還可以保護(hù) Cy 治療小鼠的生育能力并修復(fù)發(fā)育中的卵泡損傷。 這些結(jié)果確定了TrkB 激動(dòng)劑抗體 Ab4B19是一個(gè)潛在的治療藥物,可用于臨床治療POF,逆轉(zhuǎn)不孕癥。