CNSH. Trần Nhật Ánh Dương - IVFMD Tân Bình
 
Một cuộc khảo sát của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) được thực hiện tại các nước phát triển ước tính rằng vô sinh nữ chiếm tới 37% nguyên nhân ở các cặp vợ chồng hiếm muộn. Trong đó, rối loạn phóng noãn được xác định là nguyên nhân phổ biến nhất và điều này được kiểm soát chặt chẽ bởi trục hạ đồi-tuyến yên-buồng trứng. Theo WHO, rối loạn phóng noãn gồm:

• Nhóm I: các trường hợp thiểu năng sinh dục do giảm tiết gonadotropin. Cơ chế di truyền của sự thiếu hụt gonadotropin bao gồm các khiếm khuyết trong các chuỗi polypetide hoặc protein thần kinh, các gen kiểm soát GnRH và các thành phần tham gia vào quá trình tổng hợp các tiểu đơn vị LH hoặc FSH.
• Nhóm II: chiếm phần lớn các rối loạn phóng noãn với 85% các trường hợp là do hội chứng buồng trứng đa nang (PCOS), thừa cân, béo phì và các bệnh lý nội tiết khác. 

P62 là một protein chuyển hóa đa chức năng góp phần vào cơ chế bệnh sinh của các rối loạn chuyển hóa như béo phì, đái tháo đường týp 2, các bệnh chuyển hóa về xương, ung thư và các bệnh thoái hóa thần kinh. Một số nghiên cứu trước đây cho thấy chuột thiếu p62 có hàm lượng chất béo và các thông số trao đổi chất bình thường nhưng khi đến tuổi trưởng thành lại phát triển chứng béo phì. Những kết quả này phát hiện ra một vai trò mới của p62 trong việc kiểm soát các con đường trao đổi chất. Tuy nhiên, p62 hoạt động như thế nào trong hệ thống sinh sản phần lớn vẫn chưa được biết rõ. Trong các nghiên cứu trước đây của nhóm tác giả, hình thái mô buồng trứng bất thường đã được quan sát thấy ở những con chuột cái p62 ^-/- trưởng thành, cho thấy kiểu hình của rối loạn chức năng sinh sản. Do đó, mục tiêu của nghiên cứu này nhằm khám phá các tác động của p62 đối với hệ thống sinh sản ở nữ giới.
 
Thiết kế nghiên cứu:
Nghiên cứu sử dụng mô hình chuột P62 ^-/- và chuột αGSU^cre. Nang noãn ở các giai đoạn khác nhau sẽ được thu nhận và phân loại dựa trên đường kính trung bình. Đánh giá mô học buồng trứng được thực hiện bằng cách nhuộm H&E các phần mô dày 5 μm. Ở chuột p62^+/+ và chuột p62^-/- các nang được phân loại thành hai loại riêng biệt: nang đang phát triển (growing follicles-GFs, 20–310 μm) và nang có hốc lớn (large antral Follicles-LAFs, 310 μm). Ở mô hình chuột PCOS, các dạng nang nước (follicular cysts -FCs) cũng được xác định, một cấu trúc nang có đường kính mở rộng với các lớp tế bào hạt bị thoái hóa. Kết hợp với một số phương pháp khác như: RT-PCR, western blotting, miễn dịch huỳnh quang, giải trình tự RNA và phân tích dữ liệu, các phép đo NAD⁺/ NADH, đo tỷ lệ tiêu thụ oxy tế bào và thử nghiệm dung nạp glucose và thử nghiệm dung nạp insulin,... Thu nhận mẫu máu vào lúc 9-10 giờ sáng trong thời kỳ động dục để thực hiện các phép đo chỉ số hormone và chuyển hóa như nồng độ testosterone, estradiol, progesterone, LH, FSH, TSH, PRL, ACTH và glucose lúc đói được đo bằng que thử đường. Đối với các thí nghiệm in vitro, nghiên cứu đã sử dụng dòng tế bào tuyến yên LβT2 và siRNA/shRNA/plasmid.
 
Kết quả:

• Thiếu P62 dẫn đến rối loạn chức năng sinh sản nguyên phát khi còn nhỏ (8 tuần tuổi)

Phân tích kiểu gen xác định rằng chuột cái bị loại bỏ p62 cho thấy trọng lượng cơ thể tăng lên đáng kể từ tuần thứ 22, tăng 21,77% ở tuần thứ 32 với kiểu hình béo phì được quan sát thấy rõ. Các dấu hiệu của rối loạn chức năng sinh sản ở chuột cái trưởng thành (32 tuần tuổi) p62 ^-/- đã được ghi nhận như số lượng chuột con giảm và thiếu hoàng thể trong buồng trứng.
Để xác định xem rối loạn chức năng sinh sản có liên quan trực tiếp đến việc thiếu p62 hay xuất phát từ nguyên nhân thứ phát do kiểu hình béo phì gây ra, nhóm nghiên cứu đã tiến hành kiểm tra chức năng sinh sản của chuột cái p62 ^-/- non (8 tuần tuổi) trước khi xảy ra các rối loạn chuyển hóa rõ ràng từ tuần 22 trở đi. Kết quả nhận thấy chuột cái p62 ^-/- 8 tuần tuổi đã biểu hiện các đặc điểm vô sinh, bao gồm giảm tỷ lệ phối giống thành công và số lượng chuột con tích lũy trên mỗi con cái, mặc dù trọng lượng cơ thể, nồng độ chất béo trung tính, mức đường huyết và dung nạp glucose / insulin vẫn ở mức bình thường.
Những kết quả này chỉ ra rằng sự thiếu hụt p62 có thể dẫn đến rối loạn chức năng sinh sản ở nữ giới, không phải nguyên nhân thứ phát do bệnh béo phì. Hơn nữa, chuột cái p62 ^-/- 8 tuần tuổi cho thấy chu kỳ động dục bất thường, kích thước các cơ quan đích của hormone estrogen giảm biểu hiện, bằng chứng là tử cung bị teo và giảm trọng lượng buồng trứng so với chuột p62 ^+/+. Phân tích mô học cho thấy rằng buồng trứng của chuột p62 ^-/- hình thành nhiều nang noãn đang phát triển hơn so với chuột p62 ^+/+, tuy nhiên lại thiếu sự hình thành nang noãn có hốc hoặc hoàng thể ở giai đoạn cuối từ đó cho thấy sự bất thường trong quá trình phát triển nang noãn và phóng noãn. Ngoài ra nghiên cứu còn nhận thấy quá trình sản sinh steorid bất thường đi kèm với nồng độ estradiol và progestogen huyết thanh thấp hơn ở chuột thiếu p62. Những dữ liệu này cho thấy rằng sự thiếu hụt p62 có thể dẫn đến vô sinh ở nữ giới ngay cả khi còn trẻ.
 

• Sự thiếu hụt P62 làm giảm sản xuất LH của tuyến yên, trong khi nồng độ FSH, TSH, PRL, ACTH không có sự khác biệt đáng kể.

Giải trình tự mRNA các mô tuyến yên nhận thấy mRNA p62 giảm mạnh trong các mô tuyến yên ở chuột p62 ^-/-, kèm theo là sự giảm biểu hiện mRNA của tiểu đơn vị luteinizing beta (Lhb). Để xác định nguyên nhân LH thấp ở chuột p62 ^-/-, nhóm tác giả đã phân tích các gen điều hòa liên quan đến LH (GnRH, Kiss1, Gpr54, Tac2, Tacr3, Pdyn và Kor) ở vùng hạ đồi và nhận thấy mRNA của Kiss1 tăng lên đáng kể ở chuột p62 ^-/-. Để giải thích cho điều này, nhóm tác giả cho rằng Kiss1 tăng cao ở chuột cái p62 ^-/- có thể là một phản ứng bù đắp đối với việc giảm LH trong tuần hoàn, vì Kiss1 thường điều chỉnh sự tiết LH.

• P62 điều hòa tổng hợp và giải phóng LH thông qua con đường phosphoryl hóa oxy hóa ty thể (OXPHOS).

Các thí nghiệm in vitro sử dụng dòng tế bào tuyến yên LβT2 và siRNA / shRNA / plasmid đã xác nhận rằng p62 điều chỉnh sự tổng hợp và bài tiết LH thông qua con đường phosphoryl hóa oxy hóa ty thể. Các phân tử tín hiệu của con đường OXPHOS giảm đáng kể bao gồm: NADH dehydrogenase (Ndufb4, Ndufa1, Ndufa2, Ndufa3), succinate dehydrogenase (Sdhb), cytochrome C reductase (Uqcrh, Uqcr10, và Uqcr7a2 oxidase), cytochrome C11a1 (Cotochrome C11a1), Cox7c, Cox8b và sự kết hợp của các ATPase (Atp5c1, Atp5e, Atp5k, ...). Trong đó, Ndufa2, Sdhb và Uqcrh là những dấu hiệu OXPHOS thay đổi nhiều nhất của phức hợp ty thể I, II và III. Đặc biệt là Ndufa2, một thành phần của phức hợp ty thể I, sau khi sàng lọc các dấu hiệu OXPHOS, Ndufa2 được phát hiện có khả năng điều hòa tích cực việc sản xuất LH trong các tế bào LβT2. 

• P62 điều hòa LH thông qua Ndufa2 và tham gia vào quá trình tổng hợp và bài tiết LH do GnRH gây ra.

Thử nghiệm kích thích hormone GnRH ở chuột p62 ^{flox / flox} αGSU ^cre và dòng tế bào LβT2 cho thấy việc loại bỏ p62 sẽ ngăn chặn sự phiên mã LH do GnRH gây ra. Bên cạnh đó, nhóm tác giả còn nhận thấy rằng việc ngăn chặn canxi nội bào bởi BAPTA hoặc ức chế ATP bởi rotenone đều có thể làm giảm đáng kể sự bài tiết LH trong tế bào LβT2, bất kể ở điều kiện cơ bản hoặc được kích thích GnRH có / không có p62, cho thấy sự tiết LH phụ thuộc vào canxi và ATP nội bào.
 
 
Vai trò điều hòa của p62 trong hệ thống sinh sản ở nữ giới. Con đường GnRH-p62-OXPHOS (Ndufs2) -Ca2 + / ATP-LH trong tế bào sinh dục tuyến yên điều hòa sinh sản ở chuột cái.
 
Kết luận
Tóm lại, nghiên cứu đã chứng minh được sự thiếu hụt p62 trong tuyến yên dẫn đến vô sinh ở nữ giới do LH bị suy giảm, minh họa cho con đường GnRH-p62-OXPHOS (Ndufa2) -ATP-LH trong các tế bào tuyến sinh dục và làm nổi bật vai trò của p62 tuyến yên trong hệ thống sinh sản ở nữ giới. Nồng độ p62 cân bằng là cần thiết cho các hoạt động cơ bản, các chức năng nội tiết, trao đổi chất và sinh sản. Bằng cách này, nghiên cứu đã mở rộng kiến thức về p62 và cung cấp cơ sở lý thuyết cho các nghiên cứu sâu hơn về vô sinh.
 
Nguồn: Li, Xing, et al. "Pituitary P62 deficiency leads to female infertility by impairing luteinizing hormone production." Experimental & molecular medicine 53.8 (2021): 1238-1249.

Từ khóa: Thiếu hụt protein P62 từ tuyến yên làm giảm sản xuất LH dẫn đến vô sinh ở nữ giới