TrkB激动剂抗体改善老年和环磷酰胺诱导的卵巢早衰模型小鼠的生育能力缺陷


2022217日,清华大学药学院Bai Lu团队在《NATURE COMMUNICATIONS》上发表题为“TrkB agonist antibody ameliorates fertility deficits in aged and cyclophosphamide-induced premature ovarian failure model mice”的文章,确定了TrkB 激动剂抗体可用于卵巢早衰临床治疗。

 

在这篇文章中,云克隆试剂盒【雌二醇(E2)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)CEA461Ge;促卵泡素(FSH)检测试剂盒(酶联免疫吸附试验法)CEA830Mu】受到科研工作者的认可,荣登优秀国际期刊。


研究简介

卵巢早衰(POF)是一种主要的人类不孕症。患有POF的妇女不仅会出现不孕不育,还会出现心理困扰、骨质疏松、自身免疫性疾病、缺血性心脏病等严重并发症。目前,对于POF尚无有效的治疗方法。脑源性神经营养因子 (BDNF) 是一种广泛研究的神经营养因子,现在也被称为卵巢内分泌因子。BDNF的受体TrkB在卵巢组织中表达。BDNF-TrkB信号传导是体内卵泡生长和卵母细胞存活所必需的。尽管 BDNF-TrkB 信号通路失调与 POF 之间存在关联,但研究表明,BDNF 本身不能用作药物,因为它的药代动力学差、扩散性有限以及激活另一种受体引起不同的作用等。因此,作者试图靶向 TrkB 开发用于治疗 POF的药物。

作者首先检查 TrkB 激动剂抗体 Ab4B19 是否可以进入卵巢卵泡并激活TrkB 信号传导。结果显示Ab4B19 可以以时间依赖性方式渗透到卵泡中。与 BDNF相似,Ab4B19有效地增加卵母细胞减数分裂,并且这种效应可以被 Trk受体抑制剂阻断。他们进一步确定 Ab4B19 是否可以在生理条件下促进卵母细胞排卵。在用 Ab4B19 处理发情前期成年小鼠后,与对照组相比,Ab4B19 处理组的黄体更多,表明 Ab4B19 促进了卵母细胞成熟。此外,Ab4B19 显著促进窦卵泡发育,但不促进原始卵泡和前窦卵泡。

为了确定 Ab4B19 是否可用于 POF 治疗,作者使用自然老化 POF 模型 (NA-POF)进行实验。Ab4B19 给药纠正了NA-POF小鼠中断的发情周期,改善卵巢的形态并增加了卵泡数量,减少闭锁卵泡,增加黄体的数量,并恢复窦前卵泡和窦卵泡的发育,而不影响原始卵泡。用 Ab4B19 治疗也逆转了血液 E2 激素的异常,阻止 NA-POF 小鼠卵巢退化。同时,施用 Ab4B19增加了排卵的卵母细胞数量,降低了NA-POF小鼠异常卵母细胞的比例。与未处理的 NA- POF 相比,用 Ab4B19 处理的 NA-POF 小鼠与正常雄性小鼠交配后,拥有更多的胚胎,显示出更高的妊娠能力。这些结果共同证明了 Ab4B19 NA-POF 模型中对生育力的有益影响。

环磷酰胺 (Cy) 是一种常用的化疗药物,可导致严重的卵巢损伤,并且是公认的 POF 风险因素。作者使用 Cy 诱导的小鼠模型 (Cy-POF) 来评估 Ab4B19 Cy 诱导后对保留原始卵泡的治疗效果。Ab4B19 治疗显著减轻 Cy 诱导的卵泡损伤,使其正常发育。Ab4B19 还逆转 Cy 诱导的闭锁卵泡增加,卵巢中窦前和早期窦期的凋亡指数得到改善。Cy 诱导的卵巢损伤伴随着 FSH 的增加,E2 激素的减少。Ab4B19 治疗将这两种激素的水平逆转至接近正常水平。此外,Cy-POF 小鼠表现出排卵卵母细胞数量减少和异常卵母细胞比例增加,并且用 Ab4B19 治疗也逆转了这些变化。进行交配试验后,他们发现与对照小鼠相比,Cy-POF 小鼠的窝产仔数减少, Ab4B19 处理逆转。

最后,作者在人卵巢颗粒细胞癌 KGN 细胞系中验证Ab4B19 的效用。作者发现 Ab4B19 促进了 KGN 细胞的存活。将 Ab4B19 应用于培养的 KGN 细胞也刺激了CREB 磷酸化。为了进一步探索 POF TrkB 激活的临床相关性,作者进行单细胞 RNA-seq 实验,以检测人卵巢滤泡中的 BDNF TrkB mRNA 表达。发现与 BDNF 类似,用 Ab4B19 处理引起磷酸化 Erk 显著增加,这是 TrkB 激活的敏感下游信号,提示Ab4B19 可离体激活人卵巢组织中的 TrkB 信号传导

综上所述,Ab4B19 不仅可以延长和增强自然衰老小鼠的生殖能力,还可以保护 Cy 治疗小鼠的生育能力并修复发育中的卵泡损伤。 这些结果确定了TrkB 激动剂抗体 Ab4B19是一个潜在的治疗药物,可用于临床治疗POF,逆转不孕症。