1-硝基芘通过线粒体损伤致卵巢颗粒细胞功能障碍

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、10 μmol/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、10 μmol/L的1-NP处理后G2/M期细胞比例显著升高(P＜0.05).1-NP(10 μmol/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10 μmol/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.