早发性卵巢功能不全（Premature ovarian insufficiency，POI）是指女性40岁之前卵巢功能丧失，以闭经伴高水平促性腺激素和低水平雌二醇为特征，最终导致不孕。化疗常可引起POI，称为化疗诱导的POI（CIPOI）。近年来肠道菌群在化疗中的作用逐渐被重视，它能既调节化疗药物的抗肿瘤作用，也能调节化疗药物的毒性，但对CIPOI的影响及发挥作用的机制尚不明确。
2024年8月20日，宁波大学附属第一医院陈夏、陈雪琴，佛山市第一人民医院陈国强等在Cell Reports Medicine（IF2023: 11.7）在线发表题为“β-resorcylic acid released by Limosilactobacillus reuteri protects against cisplatin-induced ovarian toxicity and infertility”的研究论文，该研究表明罗伊氏乳杆菌（Limosilactobacillus reuteri）释放的β-二羟基苯甲酸（β-RA）对顺铂诱导的卵巢毒性和不孕症具有保护作用，为靶向肠道微生物群减轻CIPOI及其导致的不孕症提供了一种有前景的治疗新方法。
研究收集接受顺铂联合治疗并发展为CIPOI的患者和健康对照组的粪便样本，使用16S rRNA测序分析和比较肠道菌群的组成和多样性。接着构建顺铂诱导的POI小鼠模型，通过粪菌移植、单菌定植、代谢物干预等实验证实肠道菌群及其代谢产物对顺铂诱导的POI小鼠卵巢功能的影响。通过CCK-8、流式细胞术、RT-qPCR、Western blot、染色质免疫共沉淀等技术分析β-RA对卵巢颗粒细胞的影响，通过转录组学分析差异表达基因。最后，评估β-RA对卵母细胞的发育和受精能力的影响。（图1）
肠道菌群失调与CIPOI相关
首先，CIPOI患者和健康对照的粪便的16S rRNA测序发现两组人群肠道菌群存在明显差异。构建的顺铂诱导的POI小鼠模型（Cis-POI）与对照组小鼠对比发现Cis-POI小鼠肠道菌群α多样性显著降低，β多样性存在显著差异。进一步检测多种乳杆菌菌株变化的结果显示，在CIPOI患者和Cis-POI小鼠的粪便样本中，罗伊氏乳杆菌的丰度显著下降。（图2）
肠道菌群调节顺铂诱导的卵巢毒性
随后粪菌移植实验结果显示移植对照小鼠（Cis+Ctrl FMT）的粪便对卵巢具有保护作用。Cis-POI小鼠补充罗伊氏乳杆菌可以有效地预防顺铂诱导的POI。（图3）
图3 肠道菌群调节顺铂诱导的卵巢毒性
CIPOI患者肠道菌群代谢产物β-RA下调
进一步代谢组学结果显示，与对照组相比，Cis-POI小鼠的粪便和血清样本中β-RA的水平明显降低。此外，CIPOI患者的粪便和血清中β-RA的水平也明显降低。（图4）
图4 CIPOI患者肠道菌群代谢产物β-RA下调
β-RA可预防顺铂引起的卵巢损伤
予Cis-POI小鼠口服β-RA，结果显示β-RA能够使卵巢形态和激素水平正常化。在顺铂治疗前对罗伊氏乳杆菌或β-二羟基苯甲酸进行了药代动力学实验，结果显示β-RA和罗伊氏乳杆菌均不会改变小鼠顺铂的代谢和排泄。（图5）
图5 β-RA可预防顺铂引起的卵巢损伤
β-RA降Sox7水平与预防顺铂诱导的卵巢损伤有关
由于卵母细胞的成熟取决于其周围颗粒细胞的支持，接下来作者研究了β-RA对颗粒细胞的影响。转录组学结果显示，在补充β-RA的Cis-POI小鼠中Sox7基因显著富集。进一步发现敲低小鼠Sox7基因能改善Cis-POI小鼠卵巢功能。（图6）
图6 β-RA降低Sox7水平与预防顺铂诱导的卵巢损伤有关
核Sox7与Bax启动子结合，诱导颗粒细胞凋亡
构建人卵巢颗粒细胞（KGN细胞）体外细胞模型结果显示β-RA处理降低了顺铂暴露的KGN细胞中BAX的mRNA表达水平，同时显著降低BAX/BCL2比率和Sox7表达。染色质免疫沉淀结果显示Sox7在KGN细胞中结合到BAX的启动子区域，这些结果表明β-RA能抑制Sox7的核聚集，抑制BAX的活性，从而抑制颗粒细胞凋亡。（图7）
图7 核Sox7通过与Bax启动子结合，诱导颗粒细胞凋亡
补充β-RA可改善顺铂诱导的小鼠受精和生育缺陷
最后，β-RA处理可提高Cis-POI小鼠促排卵卵母细胞的数量，并改善卵母细胞的减数分裂进程。体外受精实验发现β-RA处理显著增加了与透明带结合的精子数量，同时β-RA具有挽救Cis-POI小鼠受精卵受精和早期胚胎发育的能力。（图8）
图8 补充β-RA可改善顺铂诱导的小鼠受精和生育缺陷
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编辑：肖沁 排版：徐沁雯 审核：江盈
