Войти
Активацию фолликулов яичника можно определить как переход примордиальных фолликулов в яичнике из фазы покоя (неактивности) в фазу роста. Первичный фолликул в яичнике - это то, что составляет «пул» фолликулов, которые будут вынуждены вступить в процессы роста и развития, которые превратят их в преовуляторные фолликулы, готовые к высвобождению во время овуляции. Процесс развития от примордиального фолликула к преовуляторному фолликулу называется фолликулогенезом.
Активация примордиального фолликула включает в себя следующее: морфологическое изменение от уплощенных к кубовидным гранулезным клеткам, пролиферацию гранулезных клеток, формирование защитного слоя блестящей оболочки и рост ооцита.
Широко известно, что андрогены действуют в первую очередь на преантральные фолликулы и что эта активность важна для роста преантральных фолликулов. Кроме того, считается, что андрогены участвуют в активации примордиальных фолликулов. Однако влияние андрогенов на рекрутирование примордиальных фолликулов и то, является ли этот ответ первичным или вторичным, все еще неясно.
Первичные фолликулы активируются и превращаются в антральные фолликулы. Связь между ооцитами и окружающими соматическими клетками, такими как клетки гранулезы и клетки теки, участвует в контроле активации примордиальных фолликулов. Существуют различные сигнальные пути активатора, которые участвуют в контроле активации фолликулов яичников, в том числе: нейротропин, фактор роста нервов (NGF) и его тирозиновая рецепторная киназа (NTRK1), нейротрофин 4 (NT4), нейротрофический фактор головного мозга (BDNF). и их рецептор NTRK2. Дополнительные лиганды играют роль в облегчении активации примордиальных фолликулов, таких как трансформирующий фактор роста-бета (TGF-B), фактор дифференцировки роста 9 (GDF9) и костный морфогенный белок 15 (BMP15).
Скорость активации фолликулов увеличивается в экспериментах с добавлением рекомбинантного GDF9. Кроме того, добавление in vitro GDF9 к кортикальной ткани яичников человека вызывает усиленную активацию и выживание фолликулов. Удаление GDF9 у мышей посредством экспериментов с нокаутом останавливает прогрессирование фолликулов после первой стадии и предотвращает пролиферацию гранулезных клеток. Однако эти GDF9 нулевые мыши обладают ускоренным ростом ооцитов, что позволяет предположить, что GDF9 частично отвечает за рекрутирование гранулезных клеток, а также за ингибирование роста ооцитов. GDF9 способствует выживанию и росту фолликулов в результате ослабленного апоптоза гранулезы и атрезии фолликулов.
Как обсуждалось выше, лиганды TGF-β, например BMP4 и 7, играют роль в активации фолликулов. SMADS - это молекулы, расположенные ниже по течению от сигнального пути TGF-β, поэтому для активации используются TGF-β. В отсутствие SMAD у мышей наблюдается снижение фолликулогенеза с уменьшением количества примордиальных фолликулов, а также развитые взрослые фолликулы на обеих стадиях развития. Было показано, что BMP15 стимулирует рост клеток гранулезы, стимулируя пролиферацию недифференцированных клеток гранулезы. Это не зависит от ФСГ. Было показано, что два маркера пролиферации, Ki-67 и ядерный антиген пролиферирующих клеток (PCNA), регулируются этими факторами. Кроме того, было высказано предположение, что PCNA действует как ключевой регулятор развития фолликулов яичников. Временная экспрессия PCNA в ооцитах совпадает с началом образования примордиальных фолликулов. PCNA способствует апоптозу ооцитов, который регулирует сборку примордиальных фолликулов.
Другая молекула, которая участвует в активации фолликулов ооцитов, - это Forkhead boxL2 (Foxl2). В нокаут-исследованиях было показано, что Foxl2 может быть ответственным за кубовидный переход прегранулезных клеток. Следовательно, когда Foxl2 удаляется, примордиальные фолликулы не могут развиваться во вторичные фолликулы.
Специфическая для сперматогенеза и оогенеза основная спираль-петля-спираль, содержащая белок 1 (Sohlh1), экспрессируется в кластерах зародышевых клеток и в новых примордиальных фолликулах. Нокаут-исследования этого белка на мышах показывают снижение количества ооцитов, присутствующих через 7 недель после рождения, и нарушение функции перехода от первичного фолликула к первичному.
Гомолог фосфатазы и тензина ( PTEN ) представляет собой ген-супрессор опухоли, действие которого напрямую влияет на активацию примордиальных фолликулов. Это происходит за счет отрицательного контроля пути PI3K / AKT / mTOR. Это конкретное действие PTEN было первоначально обнаружено в эксперименте с использованием мышей с нокаутом PTEN. Отсутствие PTEN в примордиальных фолликулах приводит к увеличению фосфорилирования AKT. Затем это приводит к последующему увеличению экспорта FOXO3, поскольку AKT больше не препятствует его производству. Это привело к чрезмерной активации примордиальных фолликулов, что привело к преждевременному снижению пула примордиальных фолликулов.
Когда Foxo3 является KO на моделях мышей, наблюдается огромная неконтролируемая активация фолликулов, таким образом, яичники мыши испытывают дефицит всего пула примордиальных фолликулов, потому что они были активированы преждевременно. Это действие регулируется фосфорилированием, нефосфорилированная форма транскрипционно активна в ядре. Однако при фосфорилировании белок транспортируется в цитоплазму и теряет свою транскрипционную активность. Pelosi et al. отметили, что время и уровень экспрессии Foxo3 очень важны для регулирования активации фолликулов яичников.
AKt-PTEN-AKt и Foxo3 все участвуют в одном и том же пути. PTEN расположен выше по течению от AKt. Следовательно, если PTEN удаляется конкретно из ооцита, это вызывает увеличение активности AKt, что приводит к возобновлению роста и дифференцировки большого количества спящих фолликулов яичников. Комплекс TSC также играет важную роль в этих путях, подавляя активность mTOR, который, как было доказано, необходим для поддержания состояния покоя.
Комплекс туберин / туберозный склероз также считается важным в регуляции активации примордиальных фолликулов. TSC отрицательно контролирует функцию mTOR (мишень рапамицина у млекопитающих). Мыши с нокаутом TSC обладают повышенным уровнем активности mTORC1. Подавление mTORC1 является необходимым процессом для предотвращения преждевременной активации примордиальных фолликулов и, следовательно, преждевременной недостаточности яичников.
АМГ ( антимюллеров гормон ) является членом трансформирующего фактора роста бета (TGF-b), который играет очень важную роль в регулировании функции яичек и яичников. В первую очередь АМГ подавляет начальную регистрацию покоящихся примордиальных фолликулов. Во-вторых, АМГ предотвращает регуляцию роста преантральных / малых антральных фолликулов, снижая их чувствительность к ФСГ.
P27 подавляет развитие клеточного цикла в фазе G1, предотвращая действие циклина E-Cdk2. Благодаря своей важной роли в клеточном цикле, он находится в ядре ооцитов мышей в примордиальных и первичных фолликулах. Во время полового созревания мышей с нокаутом p27 все примордиальные фолликулы активируются и приводят к POF. Это указывает на то, что p27 является жизненно важным регулятором в поддержании состояния покоя в примордиальных фолликулах.
Преждевременная недостаточность яичников (ПНЯ) или преждевременная недостаточность яичников (ПНЯ) - это женское репродуктивное расстройство, характеризующееся первичной или вторичной аменореей не менее 4 месяцев в возрасте до 40 лет. Оно вызвано либо уменьшением пула примордиальных фолликулов., ускоренная атрезия фолликулов или изменение созревания или рекрутирования примордиальных фолликулов и связано с менопаузальным уровнем фолликулостимулирующих гормонов, превышающим 40 мкл / л. , Специфические гены-активаторы и супрессоры участвуют в активации фолликулов яичников, и недавние исследования показывают, что POF может быть следствием генетической мутации в одном или нескольких из этих генов.
Модели с нокаутом FOXL2 - FOXL2 на мышах показали нарушение дифференцировки клеток гранулезы, что привело к преждевременной активации и истощению примордиальных фолликулов, характерным для POF. Были идентифицированы два различных варианта мутаций в гене FOXL2, которые вызывают разные формы POF, одна с более ранним началом, а другая с более поздним началом и неполной пенетрантностью. Кроме того, мутации в гене FOXL2 были обнаружены примерно у 5% пациентов с несиндромной ПНЯ, что позволяет предположить, что мутации FOXL2 также связаны с идиопатической ПНЯ.
BMP15 и GDF9 - Мутации в генах BMP15 и GDF9 могут быть вовлечены в POF, но не являются основными причинами заболевания. Например, низкая частота мутации GDF9 была обнаружена в большой когорте индийских случаев POF.
SOHLH1 - Мало что известно о причинной ассоциации SOHLH1 и POF, однако было обнаружено, что три новых варианта SOHLH1 потенциально могут вызывать заболевание, и при изучении они отсутствовали в контрольной группе.
AMH - снижение экспрессии AMH в антральных фолликулах POF приводит к нарушению антрального развития.
mTORC1 и PI3K - Нарушение регуляции сигнальных путей mTORC1 и PI3K в ооцитах приводит к патологическим состояниям яичников, включая ПОЯ и последующее бесплодие.
PTEN - исследования мышей с делецией PTEN в ооцитах показали раннюю активацию всего пула примордиальных фолликулов, что привело к отсутствию примордиальных фолликулов во взрослом возрасте, что привело к фенотипу POF.
Foxo3a - Исследования на мышах с полными и частичными делециями Foxo3a также показали преждевременную активацию всего пула примордиальных фолликулов, разрушающую резерв яичников и приводящую к гибели ооцитов. Это привело к фенотипу ПОЯ, наблюдаемому в исследованиях в ряде стран. ,
TSC - В ооцитах мышей с нокаутом Tsc2 повышенная активность mTORC1 вызывает преждевременную активацию пула примордиальных фолликулов. Это приводит к истощению фолликулов в раннем взрослом возрасте, вызывая POF.
Доказано, что преждевременная недостаточность яичников, имеющая множество генетических причин, является побочным эффектом многих химиотерапевтических агентов. Повреждение яичников, по-видимому, зависит от дозы, и класс химиотерапевтических препаратов, известных как алкилирующие агенты, по-видимому, вызывает наибольшее повреждение яичников и фолликулов. Это повреждение происходит двумя способами:
Было показано, что химиотерапевтические агенты, такие как циклофосфамид, активируют путь PI3K / PTEN / Akr, который является основным путем, участвующим в поддержании фолликулов в спящем состоянии и позволяя им расти - активация этого пути стимулирует рост и развитие большего числа примордиальных фолликулов. Эти растущие фолликулы затем могут быть разрушены в последующих раундах химиотерапии, которая часто нацелена на растущие клетки, что затем приведет к дифференцировке и росту более примордиальных фолликулов, чтобы заменить разрушенные клетки. Эта концепция, известная как выгорание, приводит к истощению резерва яичников и приводит к преждевременной недостаточности яичников.
Криоконсервация ооцитов - это процесс консервирования, который можно использовать как способ сохранения фертильности у детей, леченных от рака в детском или подростковом возрасте, и для предотвращения повреждения яичников цитотоксическими препаратами, часто используемыми в химиотерапии. Существует несколько методов криоконсервации, каждый с разной степенью эффективности. После криоконсервации ткань яичника должна быть помещена обратно в пациентку, чтобы позволить яичнику снова нормально функционировать и восстановить фертильность.
Восстановление функции яичников происходит почти во всех случаях криоконсервации, но для восстановления полноценной функции фолликулам яичников требуется время. Во всех случаях успешного восстановления функции через 3,5-6,5 месяцев после реимплантации было обнаружено повышение уровня эстрогена, ключевого гормона, вырабатываемого яичниками, и снижение уровня фолликулостимулирующего гормона (ФСГ). Разница во времени может быть связана с различиями в фолликулярных резервах у женщин во время криоконсервации.
Активация фолликулов in vitro описывает процесс, с помощью которого намеренно активируются примордиальные фолликулы. Ооциты из этих активированных фолликулов могут быть использованы для установления беременности. Это имеет потенциал для широкого использования для восстановления фертильности у женщин, страдающих такими проблемами фертильности, как ранняя менопауза или менопауза, вызванная медикаментами.
Обычная IVA или безмедикаментозная IVA могут использоваться для сохранения фертильности у пациентов с уменьшенным резервом яичников (см. Слабый резерв яичников ) или преждевременной недостаточностью яичников (POI).
IVA без лекарств более эффективна у пациентов с DOR или POI с недавним прекращением менструаций, чем обычная IVA. Это связано с тем, что это снижает инвазивность хирургических доступов и позволяет избежать неблагоприятного воздействия культуры ткани на фолликулы. Традиционная IVA рекомендуется пациентам с низким овариальным резервом, например, пациентам с ПНЯ с длительной менопаузой или пациентам, которым нужны немедленные результаты.
При использовании IVA без лекарств в общей сложности было зарегистрировано как минимум 18 здоровых живорождений и еще три продолжающихся беременности у пациентов с POI и DOR, а также дополнительные неопубликованные роды и текущие беременности, о которых сообщалось на научных конференциях.
Пациенты с синдромом резистентных яичников (ROS) представляют собой подгруппу пациентов с POI, у которых имеется несколько антральных фолликулов в яичнике, как показывает ультразвуковой мониторинг. Эти фолликулы выделяют низкий уровень эстрогена, но устойчивы к лечению экзогенными фолликулостимулирующими гормонами, поэтому не могут развиваться до зрелости.
Как и пациенты с ПНЯ, пациенты с ROS могут реагировать на разрез коры яичников, вызывая нарушение передачи сигналов Hippo. Кроме того, лапароскопический разрез яичников (LOI) может выполняться in vivo для успешного стимулирования роста фолликулов без удаления ткани за пределами тела.
Криоконсервация ооцитов широко используется для защиты примордиальных фолликулов от гонадотоксического лечения, но некоторые пациенты не подходят для этого, IVA может быть полезным вариантом для сохранения фертильности у онкологических больных. Подход IVA может максимизировать количество вторичных ооцитов у бесплодной женщины, поскольку трансплантация ткани яичника успешно активирует пул спящих фолликулов.
Метод IVA фокусируется на краткосрочной цели создания большого количества активированных фолликулов сразу после трансплантации ткани обратно в организм. Это означает, что метод IVA имеет сокращенный срок службы трансплантата по сравнению с 4-5 годами, которые могут быть предложены в методе криоконсервации. Продолжительность жизни трансплантата связана с периодом времени после трансплантации обратно в организм, в течение которого может произойти беременность. Это связано с тем, что IVA способствует потере спящих фолликулов до активации, поэтому в трансплантате остается меньше спящих фолликулов. В результате сокращается срок службы трансплантата. Однако это может быть полезно для пациентов, которые ищут немедленных результатов или как можно быстрее повысить ее шансы на зачатие из-за преклонного возраста.
До сих пор не было зарегистрировано живорождений, но в исследованиях in vitro наблюдается прогресс.
Пациентов обычно лечат синтетическим эстрогеном и прогестероном в течение как минимум месяца, чтобы снизить уровень гонадотропина, который, как было показано, способствует овуляции. Для удаления яичника используется лапароскопический доступ. Наружная часть яичника (кора) удаляется ножницами, так как это сводит к минимуму любое повреждение чувствительной внутренней ткани яичника. Затем эту ткань анализируют, чтобы оценить наличие существующих фолликулов перед дальнейшими манипуляциями.
Искусственные яичники могут использоваться для обеспечения искусственной активации фолликулов. Было показано, что фолликулы из этих синтетических яичников поддерживают успешную беременность на моделях мышей и показывают потенциал для будущего лечения людей.
Путь передачи сигналов Hippo является важным путем, включающим несколько компонентов, которые регулируют рост, выживание и обновление стволовых клеток. По этой причине сигнальный путь Hippo участвует в поддержании и контроле размера органов у организмов.
В последние годы фрагментация яичников стала эффективной стратегией, способствующей активации и росту фолликулов яичников. Исследования, проведенные на культивируемых фрагментах кортикального слоя яичников человека, показали, что механическое повреждение, возникающее в результате фрагментации ткани яичника, нарушает сигнальный путь Hippo. Было обнаружено, что это ускоряет активацию фолликулов. Было обнаружено, что механическое повреждение яичников посредством фрагментации вызывает временное усиление полимеризации актина - процесса, при котором небольшие молекулы актина (белки) объединяются, образуя большую цепочечную структуру с повторяющимися единицами актина. Механическое повреждение яичников также привело к снижению фосфорилирования Yes-ассоциированного белка (YAP), важного соединения в сигнальном пути гиппопотама. Фосфорилирование относится к добавлению фосфатных групп к молекулам. Следовательно, это приводит к увеличению уровней YAP в ядре. Это, в свою очередь, запускает нисходящий волновой эффект для увеличения экспрессии факторов роста и ингибиторов апоптоза, тем самым способствуя росту и выживанию клеток.
Фрагментация яичников и сигнальный путь гиппопотама Другой ключевой путь активации фолликулов яичников - это путь PI3K-PTEN-AKT-FOXO3.
Путь PI3K-PTEN-AKT-FOXO3 представляет собой сложный путь передачи сигнала, включающий каскад из нескольких молекул. Этот путь участвует в стимулировании роста, выживания и пролиферации клеток в ответ на определенные факторы. Таким образом, этот путь участвует в активации примордиальных фолликулов яичников. При активации фолликулов яичников in vitro для стимуляции активации фолликулов можно вводить такие препараты, как ингибиторы PTEN или активаторы PI3K.
Стимуляция пути Atk активирует спящие примордиальные фолликулы. Путь передачи сигналов гиппопотама регулирует рост, ингибируя пролиферацию клеток и способствуя апоптозу, нарушение этого пути стимулирует рост и пролиферацию клеток. Активация in vitro (IVA) состоит из комбинации нарушения сигнального пути гиппопотама и стимуляции передачи сигналов Akt для активации роста и созревания фолликулов яичников. Активация пути Atk может быть искусственно вызвана стимулирующими Atk препаратами, такими как ингибиторы PTEN и активаторы PI3K, а также передача сигналов от гиппопотама. нарушение достигается за счет фрагментации коры яичника различными методами. Рост фолликулов можно увидеть в последующих аутотрансплантатах, можно извлечь зрелые яйцеклетки и провести ЭКО, что делает его хорошим кандидатом для сохранения фертильности. Альтернативно можно использовать IVA без лекарств. Это то же самое, что и IVA, однако никакие лекарства не используются для стимуляции пути Atk, используется только фрагментация коры яичника.
