多囊卵巢綜合征（PCOS）是一種以優勢卵泡形成受阻、雄激素過多和胰島素抵抗為特征的代謝紊亂疾病。研究表明PCOS影響全球5-20%的19-45歲育齡期婦女，在無排卵性不孕女性中的比例高達80%，是引起女性不孕的最常見因素之一。
内分泌紊亂和雄激素受體（AR）持續活化是導緻卵巢纖維化和PCOS的重要病理誘因。研究表明表觀遺傳異常修飾尤其是蛋白乙酰化對AR轉錄活性和PCOS的發生發展有舉足輕重的影響。盡管過去衆多研究對組蛋白乙酰化酶和去乙酰化酶調控AR表達有了較多的認識，但對乙酰化“閱讀”蛋白BRD4在卵巢纖維化和PCOS中的作用了解甚少。
伟德官网手机版王勇教授、曹望森教授和附屬鼓樓醫院陶高見主任等研究人員通過皮下注射高雄激素和高脂喂養分别構建高雄型和胰島素抵抗型PCOS模型，發現PCOS模型鼠卵巢AR過度活化伴有BRD4和缺氧誘導因子HIF-1a表達異常升高，纖維化指标顯著增加。生物信息學分析顯示AR啟動子含有高度保守并與HIF-1a重疊的BRD4結合位點。在卵巢原代顆粒細胞（GC）和人卵巢顆粒細胞癌細胞（KGN）體外PCOS細胞模型中使用JQ1抑制BRD4表達能夠逆轉AR和HIF-1a高表達，并改善了纖維化指标，提示BRD4異常升高可能是AR過度活化導緻PCOS卵巢纖維化的關鍵調控環節。
為了探究BRD4上調的可能機制，研究人員利用JASPAR軟件分析BRD4啟動子區，發現了促纖維化基因轉錄因子Smad2的潛在結合位點（-1529/GTGTCTGGTC）。對DHT和TGF-β1誘導的GC和KGN體外纖維化細胞模型使用LY2109761抑制Smad2活化後，BRD4和AR均顯著下調。進一步蛋白結合實驗coIP和染色質免疫共沉澱PCR（ChIP）實驗表明磷酸化的Smad2和Smad3（p-Smad2/3）結合後聚集在BRD4啟動子區，并且LY2109761抑制p-Smad2可減少其結合。以上結果說明TGF-β/Smad通路上調BRD4轉錄。
為了進一步探究BRD4上調與AR活化及卵巢纖維化的關系，研究人員分别對高雄型和胰島素抵抗型PCOS模型鼠給予BRD4選擇性抑制劑JQ1。結果發現，JQ1可以有效糾正兩種PCOS模型鼠卵巢中BRD4、AR和纖維化因子異常表達，并逆轉卵巢纖維化。體外GC/KGN細胞實驗結果也證實了JQ1的抗纖維化作用。接着研究人員通過coIP和ChIP實驗證實BRD4在PCOS模型卵巢和卵巢顆粒細胞中能誘導性與HIF-1a結合，并聚集到AR啟動子；而JQ1抑制BRD4可減少其結合，逆轉AR高表達。此外，研究人員構建了AR啟動子熒光素酶報告質粒（AR-luc）以及針對BRD4（BmuAR-luc）和HIF-1a（HmuAR-luc）結合位點的突變報告質粒，結果顯示過表達BRD4顯著增加了AR轉錄，但對突變報告質粒BmuAR-luc和HmuAR-luc的轉錄并沒有明顯的促進作用。JQ1和HIF-1a選擇性抑制劑PX-478均可有效抑制AR轉錄活化，提示BRD4促進AR轉錄活化形成了PCOS卵巢纖維化的重要表觀遺傳調控旁路。
為了進一步證明AR是BRD4促進PCOS卵巢纖維化的關鍵靶點，研究人員在PCOS模型鼠體内用激動劑持續激活AR，同時給予JQ1抑制BRD4表達，結果發現JQ1的抗卵巢纖維化的作用明顯下降。
綜上，TGF-β/Smad2/3信号通路異常引起的BRD4上調及其随後引發的AR轉錄活化構成了一個重要的表觀遺傳調控網絡，促進了PCOS卵巢纖維化。通過抑制BRD4使AR失活為治療PCOS卵巢纖維化提供了新的見解。
2023年9月4日，伟德官网手机版王勇教授、曹望森教授團隊在Cell Reports雜志發表了題為“Bromodomain-containing protein 4 activates androgen receptor transcription and promotes ovarian fibrosis in PCOS”的論文，該研究揭示了乙酰化“閱讀”蛋白BRD4促進AR轉錄活化是PCOS卵巢纖維化的重要表觀遺傳學旁路。伟德官网手机版王勇教授、曹望森教授和附屬鼓樓醫院陶高見主任為本論文的共同通訊作者，伟德官网手机版博士研究生王道娟為本論文的第一作者。本研究得到了國家自然科學基金（#82201795，81971346）的資助。王道娟博士為本研究的第一作者。
原文鍊接：https://doi.org/10.1016/j.celrep.2023.113090