Untersuchung des Wirkmechanismus der modifizierten Banxia Xiexin Tang-Formel zur Verbesserung der Ovarialfunktionsstörung bei PCOS-IR-Ratten über den AMPK/FASN/GPX4-Signalweg durch Hemmung der Ferroptose

BAI Donghan ,  

TANG Ruying ,  

LIN Longfei ,  

LIU Yuling ,  

ZHENG Dongxue ,  

ZHANG Qiling ,  

LIU Xinmin ,  

LI Hui ,  

摘要

Ziel: Untersuchung des Wirkmechanismus der modifizierten Banxia Xiexin Tang-Formel (MBXT) zur Verbesserung der Ovarialfunktionsstörung bei Ratten mit polyzystischem Ovarialsyndrom und Insulinresistenz (PCOS-IR) durch Hemmung des Ferroptose-basierten Signalwegs AMPK/FASN/GPX4. Methoden: 76 weibliche SD-Ratten wurden zufällig in Kontrollgruppe (13) und Modellgruppe (63) eingeteilt. Das PCOS-IR-Modell wurde durch orale Verabreichung von Letrozol in Kombination mit einer fettreichen Diät für 21 Tage etabliert. Nach erfolgreicher Modellerstellung wurden die Tiere zufällig in Modellgruppe, MBXT-Gruppen mit niedriger, mittlerer und hoher Dosis (6,62, 13,23, 26,46 g/kg), Metformin-Gruppe (0,158 g/kg) und MBXT-Hochdosisgruppe kombiniert mit Ferroptose-Induktor Erastin (15 mg/kg) aufgeteilt, jeweils 10 Ratten pro Gruppe. Nach 14-tägiger medikamentöser Intervention wurden Hämatoxylin-Eosin (HE)-Färbungen zur Beurteilung der ovarianen Pathologie, Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) zur Untersuchung der Mitochondrien-Ultrastruktur granulärer Zellen, Dihydroethidium (DHE)-Sonden zur Messung der reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) in den Ovarien angewendet; biochemische Methoden zur Bestimmung von Eisen (Fe2+), Malondialdehyd (MDA), Glutathion (GSH) in Ovarialgewebe; ELISA zur Bestimmung von Serumhormonen und Insulin; Western Blot zur Bestimmung der Proteinexpression von AMPK, FASN, ACSL4, GPX4, SLC7A11 in Ovarialgewebe. Ergebnisse: Im Vergleich zur Kontrollgruppe zeigten die Modellgruppe Ratten polyzystische Veränderungen der Ovarien, Atrophie der Mitochondrien granulärer Zellen und erhöhte Membrandichte; signifikante Erhöhungen von Testosteron (T), luteinisierendem Hormon (LH) und Insulin (P<0,01); signifikante Erhöhungen von ROS, MDA, 4-Hydroxynonenal (4-HNE), Fe2+ (P<0,01) und signifikante Abnahmen von ATP, GSH und reduziertem Coenzym II (NADPH) (P<0,01); niedrige Phosphorylierung von AMPK und ACC sowie erniedrigte Proteinexpression von SLC7A11, GPX4 und Ferroptose-Inhibitor Protein 1 (FSP1) (P<0,01), während FASN, ACSL4 und NCOA4 signifikant erhöht waren (P<0,01). Im Vergleich zur Modellgruppe verbesserten alle MBXT-Dosierungen die pathologischen und biochemischen Parameter dosisabhängig, mit der stärksten Wirkung bei der hohen Dosierung (P<0,01). Im Vergleich zur MBXT-Hochdosisgruppe restabilisierte die MBXT Hochdosis + Erastin-Gruppe die ferroptosischen Merkmale in den Ovarien, erhöhte ROS und Lipidperoxidationsprodukte und veränderte die Expression wichtiger Proteine (P<0,05, P<0,01). Schlussfolgerung: Die modifizierte Banxia Xiexin Tang-Formel kann die Ovarialfunktion und metabolische Störungen bei PCOS-IR-Ratten effektiv verbessern. Der Mechanismus steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit der Aktivierung des AMPK/ACC-Signalwegs, der Herunterregulierung von FASN und ACSL4 zur Verringerung von Lipidperoxidationssubstraten sowie der Regulierung der Stoffwechselwege G6PD/PHGDH zur Verstärkung des antioxidativen Systems GPX4/FSP1, wodurch der Ferroptose-vermittelte Zelltod der Granulosa-Zellen gehemmt wird.

关键词

Modifizierte Banxia Xiexin Tang-Formel;Polyzystisches Ovarsyndrom;Insulinresistenz;Ferroptose;metabolische Reprogrammierung;AMPK/FASN/GPX4-Signalweg

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