人卵巢颗粒细胞（KGN）的特性及应用

人卵巢颗粒细胞（KGN）的特性及应用

KGN细胞系是一种来源于人类卵巢颗粒细胞的永生化细胞系，最初由Nishi等人在1999年建立^[1]。由于其能够模仿颗粒细胞的生物学特性，KGN细胞系被广泛应用于卵巢生理功能以及相关疾病的研究中。本文将介绍KGN细胞系的主要特点及其应用。

与其他卵巢肿瘤细胞系相比，它有何不同？

KGN细胞系与其他常见的卵巢肿瘤细胞系（如OVCAR-3、SKOV-3等）相比，主要在其来源、生理功能方面存在差异：

1. 细胞来源

KGN细胞系源自人卵巢颗粒细胞瘤，而颗粒细胞是卵巢中支持卵泡发育并调控激素分泌的重要细胞类型。

2.激素反应

KGN细胞系表现出对促卵泡激素（FSH）的反应，表达功能性FSHR（促卵泡激素受体）。在刺激物 FSH 和 HMG 的作用下芳香化酶的活性增加，可分泌雌激素等激素。

3.增殖和分化特性

KGN细胞的倍增时间较慢（46.4小时），显示出颗粒细胞瘤的典型增殖特性，并能在体外维持分化状态。

由此可见，KGN细胞系可广泛用于研究与卵泡发育、激素调控、颗粒细胞瘤及相关疾病（如多囊卵巢综合征）相关的机制，是研究生殖功能障碍及相关治疗的理想模型^[2]。

KGN细胞系的应用实例

1.卵巢功能研究

Yang等人选择KGN细胞进行自噬对激素分泌能力影响的体外验证。3-甲基腺嘌呤（3-MA）对自噬起始的抑制促进了自噬流动的顺畅，从而部分减少了KGN细胞对雌二醇和孕激素的分泌；而雷帕霉素（RAPA）阻断自噬通量进一步加剧了细胞中雌二醇和孕酮的分泌。结果表明，自噬可能影响胆固醇在卵巢中的运输，提示自噬功能障碍可能是导致激素分泌异常和滤泡闭锁的重要因素^[3]。

图1 Ti 的影响3C2纳米片暴露对 KGN 细胞活力和激素分泌的影响。

2.信号通路研究

Wang等人在KGN细胞系基础上建立了FUT8-knockdown（KGN-KD）和FUT8-restored（KGN-KD-Re）细胞，通过检测核心岩藻糖基化水平、FUT8 酶活性、FUT8 mRNA 表达、细胞增殖以及 FSHR 表达和相关信号通路等指标，发现FUT8 对核心岩藻糖基化、细胞增殖以及通过FSHR调节的信号通路有重要作用^[4]。

图2 FUT8 敲低减弱 FSH/FSHR 信号通路

3.生殖疾病靶点研究

在多囊卵巢综合征（PCOS）及卵巢癌等疾病的研究中，KGN细胞为揭示疾病的分子机制提供了有力工具。Tan等人用si-NC、si-miR93-5p、oe-NC和oe-miR93-5p转染KGN细胞，用于研究GCs的功能和调控机制。研究发现miR-93-5p通过调节NF-κB信号通路促进GC细胞凋亡和铁死亡，最终确定miR-93-5p是改善PCOS患者GCs功能的新分子靶点^[5]。

图3 过表达 miR-93-5p 对KGN细胞凋亡的影响。

4.抗肿瘤药物开发

通过KGN细胞研究药物靶点，为治疗卵巢颗粒细胞肿瘤等疾病提供新的药物策略。Bagnjuk等人评估了细胞凋亡抑制蛋白（cIAP1）在颗粒细胞瘤（GCT）中的表达，并使用KGN细胞系作为模型阐明了SMAC模拟物BV-6的影响。结果表明BV-6能够诱导KGN细胞凋亡，为治疗GCT提供了潜在的治疗方法^[6]。

图4 BV-6治疗对KGN细胞的影响 

KGN细胞系作为一种稳定的颗粒细胞模型，已经成为生殖医学研究中不可或缺的工具。它不仅在卵巢功能和激素研究中扮演重要角色，还为女性生殖系统疾病的治疗提供了研究基础。

参考文献：

1.Nishi, Y et al. “Establishment and characterization of a steroidogenic human granulosa-like tumor cell line, KGN, that expresses functional follicle-stimulating hormone receptor.” Endocrinology vol. 142,1 (2001): 437-45. doi:10.1210/endo.142.1.7862

2.Havelock, Jon C et al. “Ovarian granulosa cell lines.” Molecular and cellular endocrinology vol. 228,1-2 (2004): 67-78. doi:10.1016/j.mce.2004.04.018

3.Yang, Limei et al. “Ti3C2 nanosheet-induced autophagy derails ovarian functions.” Journal of nanobiotechnology vol. 22,1 242. 12 May. 2024, doi:10.1186/s12951-024-02495-4

4.Wang, Tiantong et al. “Core fucosylation regulates the ovarian response via FSH receptor during follicular development.” Journal of advanced research, S2090-1232(24)00038-9. 26 Jan. 2024, doi:10.1016/j.jare.2024.01.025

5.Tan, Wei et al. “MiR-93-5p promotes granulosa cell apoptosis and ferroptosis by the NF-kB signaling pathway in polycystic ovary syndrome.” Frontiers in immunology vol. 13 967151. 19 Oct. 2022, doi:10.3389/fimmu.2022.967151

6.Bagnjuk, Konstantin et al. “Inhibitor of apoptosis proteins are potential targets for treatment of granulosa cell tumors - implications from studies in KGN.” Journal of ovarian research vol. 12,1 76. 14 Aug. 2019, doi:10.1186/s13048-019-0549-6