Снижение экспрессии длинной некодирующей РНК MALAT1 подавляет пролиферацию клеток гранулёзы при эндометриозе за счёт повышения экспрессии P21 через активацию пути ERK/MAPK

Вопрос исследования: Существует ли специфический механизм, объясняющий связь между транскриптом 1 аденокарциномы лёгкого (MALAT1) и бесплодием, связанным с эндометриозом?

Краткий ответ: Снижение экспрессии MALAT1 в клетках гранулёзы при эндометриозе может негативно влиять на рост и развитие ооцитов, подавляя пролиферацию клеток гранулёзы вследствие зависимых от клеточного цикла механизмов, повышающих экспрессию P21 через активацию пути внеклеточно регулируемых киназ (ERK)/митоген-активируемых протеинкиназ (MAPK).

Что уже известно: Связь между эндометриозом и бесплодием убедительно подтверждена многочисленными исследованиями; сам эндометриоз и его хирургическое лечение негативно влияют на овариальный резерв и развитие ооцитов. MALAT1 — один из наиболее широко экспрессируемых и эволюционно консервативных транскриптов, который, как предполагается, участвует в развитии человека и патогенезе многих заболеваний. Однако роль длинной некодирующей РНК MALAT1 при эндометриозе и связанном с ним бесплодии изучена недостаточно.

Дизайн, объём и продолжительность исследования: Измеряли уровни экспрессии длинной некодирующей РНК MALAT1 в клетках гранулёзы 52 пациенток с эндометриозом и 52 пациенток контрольной группы. Кроме того, в опухолевой клеточной линии клеток гранулёзы человека KGN подавляли экспрессию MALAT1, чтобы изучить её роль и молекулярный механизм регуляции пролиферации клеток.

Участницы, материалы, условия и методы: Клетки гранулёзы получали у женщин с эндометриозом и без него, проходивших лечение методом экстракорпорального оплодотворения или интрацитоплазматической инъекции сперматозоида. Диагноз эндометриоза у всех пациенток устанавливали при лапароскопии или лапаротомии; в контрольную группу включали только пациенток с мужским фактором или трубным фактором бесплодия и нормальным овариальным резервом. Для определения различий в уровнях экспрессии длинной некодирующей РНК MALAT1 между пациентками с эндометриозом и контрольной группой использовали количественную полимеразную цепную реакцию в реальном времени. Для оценки диагностической ценности MALAT1 при эндометриозе строили характеристические кривые приёмник—оператор (ROC). В клеточной линии KGN экспрессию MALAT1 подавляли с помощью GapmeR с замкнутой нуклеиновой кислотой. Для изучения роли MALAT1 в пролиферации клеток и прохождении клеточного цикла использовали анализ с набором Cell Counting Kit-8, анализ с 5-этинил-2'-дезоксиуридином и проточную цитометрию; для выявления возможного молекулярного механизма выполняли вестерн-блоттинг.

Основные результаты и роль случайности: Впервые было установлено, что экспрессия длинной некодирующей РНК MALAT1 значительно снижена в клетках гранулёзы при эндометриозе и связана с числом антральных фолликулов (R = 0,376; P < 0,001 по сравнению с контролем). Кроме того, уровни длинной некодирующей РНК MALAT1 в клетках гранулёзы были значительно ниже у пациенток с бесплодием и распространёнными стадиями эндометриоза (P = 0,01 по сравнению с контролем). ROC-кривые продемонстрировали выраженное различие между всеми пациентками с эндометриозом и контрольной группой (AUC: 0,705; 95% ДИ: 0,606–0,804; P < 0,001), между пациентками с эндометриозом I–II стадии и контрольной группой (AUC: 0,651; 95% ДИ: 0,536–0,767; P = 0,016), а также между пациентками с эндометриозом III–IV стадии и контрольной группой (AUC: 0,827; 95% ДИ: 0,718–0,936; P < 0,001). Длинная некодирующая РНК MALAT1 преимущественно локализовалась в ядрах клеток гранулёзы. В клетках гранулёзы пациенток выявлена отрицательная корреляция между уровнями MALAT1 и мРНК P21 (R = −0,628; P < 0,001). Подавление экспрессии MALAT1 в клетках KGN ингибировало пролиферацию клеток и прохождение клеточного цикла. Кроме того, подавление MALAT1 повышало уровни мРНК и белка P21, а также уровни белков P53, фосфорилированного ERK1/2 (p-ERK1/2) и фосфорилированной c-Jun N-концевой киназы (p-JNK), одновременно снижая уровни белков циклинзависимой киназы 2 (CDK2), циклина D1 и фосфорилированной p38 MAPK. При ингибировании пути ERK/MAPK препаратом U0126 вызванные подавлением MALAT1 повышение уровней p-ERK1/2, P21 и P53, а также снижение уровней CDK2 и циклина D1 ослабевали. Таким образом, MALAT1 может регулировать пролиферацию клеток гранулёзы посредством P21/P53-зависимого контроля клеточного цикла, причём в этот процесс вовлечён путь ERK/MAPK.

Данные крупномасштабного исследования: Отсутствуют.

Ограничения и причины для осторожной интерпретации: Гормональная терапия, применяемая при экстракорпоральном оплодотворении, и хирургическое удаление эндометриоидных очагов могли изменить экспрессию MALAT1 в клетках гранулёзы. Для дальнейшего изучения функциональных и молекулярных механизмов использовали опухолевую клеточную линию клеток гранулёзы яичника KGN, поскольку получение значительного количества клеток гранулёзы человека и поддержание первичных культур затруднено.

Более широкие последствия результатов: Полученные данные впервые демонстрируют механизм, связанный с длинной некодирующей РНК, в клетках гранулёзы при эндометриозе. У женщин с эндометриозом изменены уровни экспрессии MALAT1 в клетках гранулёзы, что может нарушать фертильность посредством регуляции функции этих клеток. Поэтому изучение MALAT1 и молекулярных механизмов его действия открывает новые представления о патогенезе эндометриоза и связанного с ним бесплодия.

Финансирование исследования/конфликт интересов: Работа выполнена при поддержке Национального фонда естественных наук Китая (грант 81671524) и Национальной ключевой программы исследований и разработок Китая (грант 2017YFC1001100). Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.