Fkbp38基因缺失导致小鼠早发性卵巢功能不全:基于激活mTOR通路并诱导细胞凋亡

摘要

目的探讨他克莫司结合蛋白38(Fkbp38)在卵泡发育中的作用及其缺失导致早发性卵巢功能不全(POI)的机制。方法采用Cre-loxp系统构建卵母细胞特异性敲除Fkbp38转基因小鼠,并应用PCR鉴定小鼠基因型,然后在蛋白水平上验证Fkbp38在卵母细胞中的敲除效果。通过HE染色在显微镜下计数敲除小鼠与同窝对照小鼠卵巢原始卵泡、初级卵泡、次级卵泡及窦卵泡数量分析卵母细胞缺失Fkbp38基因对小鼠卵泡发育的影响。通过繁殖实验及ELISA实验检测小鼠繁殖能力及血清性激素水平,明确卵母细胞敲除Fkbp38基因对卵巢功能的影响。TUNEL法检测敲除小鼠与同窝对照小鼠卵巢颗粒细胞凋亡情况。检测雷帕霉素靶蛋白(mTOR)信号通路下游靶蛋白磷酸化核糖体S6(PS6)活性验证Fkbp38基因对mTOR信号通路的影响。IF检测凋亡相关蛋白B细胞淋巴瘤/白血病-2(Bcl-2)及Bcl2-Associated X(BAX)表达明确Fkbp38基因敲除对卵母细胞发育的影响。结果卵母细胞特异性敲除Fkbp38转基因小鼠模型构建成功。敲除小鼠较对照小鼠表现出生育力下降,性激素水平紊乱,卵巢内原始卵泡、初级卵泡和次级卵泡数均显著减少(P<0.05),引起POI样改变。卵母细胞特异性敲除Fkbp38基因后,mTOR信号通路激活,颗粒细胞凋亡增加,卵母细胞内BAX蛋白表达增强,Bcl-2蛋白表达减弱,BAX/Bcl-2蛋白比值显著升高(P<0.05)。结论Fkbp38在卵泡发育中发挥重要作用,其缺失致POI发生的机制可能是通过激活mTOR信号通路诱导细胞凋亡而引起的。