维生素K2（MK-7）作为卵巢缺血-再灌注情况下的新型细胞保护剂：促进功能恢复

《Tissue and Cell》：Vitamin K2 (MK-7) as a novel cytoprotective agent in ovarian ischemia–reperfusion: promoting functional recovery

　　萨哈尔·K·阿里 | 纳达·穆罕默德·穆罕默德·索利曼 | 纳赛尔·A·埃尔·萨维 | 努拉·莫斯塔法·穆罕默德 | 马纳尔·阿尔马特拉菲 | 希玛·哈杜德 | 雷扬·G·阿尔巴拉卡蒂 | 伊斯兰·卡迈尔·法赫米 | 哈尼·A·埃尔卡塔维
沙特阿拉伯利雅得迪里亚亚阿尔马法拉大学医学院基础医学科学系，邮编13713

**摘要**
**背景与目的**
卵巢扭转是妇科领域的一种典型外科急症。卵巢扭转-复位（T/D）会导致缺血-再灌注损伤，其特征是过度氧化应激、炎症和细胞凋亡，最终损害卵巢结构和功能。维生素K2（甲基萘醌-7，MK-7）具有抗氧化和抗炎作用，可能对缺血组织损伤提供药理学保护。本研究旨在评估MK-7在大鼠模型中对卵巢T/D损伤的保护效果。

**方法**
32只成熟雌性Wistar大鼠被随机分为四组（每组8只）：对照组、假手术组、扭转/复位组（T/D组）和MK-7治疗组（T/D+MK-7组）。在麻醉状态下诱导卵巢扭转并维持2小时。术后通过口服给予MK-7（30 mg/kg）进行治疗，从手术后4小时开始每天一次，持续7天。治疗结束时收集血液和卵巢组织样本进行分析。使用商业ELISA试剂盒检测血清抗苗勒管激素（AMH）水平。通过ELISA测定氧化应激标志物（丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）和过氧化氢酶（CAT）以及炎性细胞因子（白细胞介素-1β [IL-1β]、白细胞介素-6 [IL-6]、肿瘤坏死因子-α [TNF-α]）。通过定量实时PCR检测卵巢组织中B细胞淋巴瘤2（BCL-2）、BCL-2相关X蛋白（BAX）、半胱天冬酶-3、p53和AMH的mRNA表达。通过免疫组织化学检测sirtuin 1（SIRT1）和核因子κB轻链增强子p65（NF-κB p65）的蛋白质表达。同时，使用苏木精-伊红（H&E）、 periodic Acid-Schiff（PAS）和Masson's trichrome（MT）染色法观察组织病理学变化。

**结果**
卵巢扭转显著增加了氧化应激和炎症，表现为MDA（p<0.001）、TNF-α（p<0.01）和IL-6（p<0.01）水平升高，以及凋亡信号通路显著激活（BAX（p<0.01）和半胱天冬酶-3表达（p<0.01）增加）。此外，它还上调了NF-κB p65表达（p<0.001）。同时，它通过降低SOD（p<0.01）和GSH-Px活性（p<0.01）减弱了抗氧化防御机制，降低了AMH水平（p<0.01），抑制了抗凋亡蛋白BCL-2（p<0.01）和SIRT1（p<0.01），并导致明显的组织病理学损伤，包括卵泡闭锁、间质水肿和纤维化。
相比之下，30 mg/kg的MK-7治疗显著减轻了氧化应激和炎症标志物，表现为MDA、TNF-α和IL-6水平下降，BAX（p<0.01）、半胱天冬酶-3（p<0.01）和NF-κB p65表达（p<0.01）下降，通过增加SOD和GSH-Px活性提高了抗氧化能力，上调了SIRT1（p<0.01）和BCL-2（p<0.01），并增加了AMH水平（p<0.01）。这些效应伴随着卵泡结构的保留和间质损伤的显著减少。

**结论**
MK-7通过恢复抗氧化防御机制并抑制氧化、炎症和凋亡途径（通过上调SIRT1和下调NF-κB p65）来减轻卵巢缺血-再灌注损伤，表明其作为卵巢缺血-再灌注保护的有希望的治疗剂。

**引言**
卵巢扭转是一种不常见但严重的妇科急症，可发生在整个生殖生命周期中，常表现为非特异性症状，给急性诊断带来挑战（Spinelli等人，2023年）。在因附件肿块接受手术的患者中，2%至15%会发生卵巢扭转，而在所有卵巢扭转病例中，10%至22%发生在孕妇中（Huang等人，2017年）。该病的特点是附件部分或完全围绕其血管蒂旋转，导致动脉血流受阻和静脉及淋巴流出受阻，如不及时纠正，最终会发展为缺血和出血性梗死（Zhang等人，2024年；Abali等人，2017年）。除了对卵巢活力的直接威胁外，延迟识别和处理会导致生殖功能丧失、生殖潜力下降和长期内分泌后遗症，这突显了早期干预的重要性（Robertson等人，2017年；Naito等人，2020年）。目前的处理方法主要是外科手术，尽可能采用保守的复位措施以保留卵巢组织；然而，血流的恢复会引发缺血-再灌注（I/R）级联反应，这可能反而加剧组织损伤（Gupta等人，2020年；Naito等人，2020年）。再灌注将分子氧重新引入先前缺血的组织，通过黄嘌呤氧化酶和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶等酶系统产生过多的活性氧，对脂质、蛋白质和核酸造成氧化损伤。由此产生的氧化应激激活了氧化还原敏感的转录因子，增加促炎细胞因子的产生，并招募炎症细胞，从而放大局部组织损伤并破坏卵泡结构（Shitaw等人，2025年；Yilmaz等人，2023年）。同时，这些过程触发程序性细胞死亡途径，包括凋亡和坏死性死亡，进一步导致卵泡丢失和基质退化（Wu等人，2018年；Li等人，2018年）。目前的卵巢扭转临床管理强调及时进行手术复位和卵巢挽救。然而，它并没有直接针对导致氧化应激、炎症和卵泡丢失的下游I/R级联反应，因此需要额外的保护和治疗策略来改善长期卵巢功能（Bailey等人，2025年）。
人们对微量营养素（如维生素K）在I/R相关疾病管理中的潜在健康益处越来越感兴趣（Schwalfenberg，2017年）。自然界中的维生素K主要有两种形式：叶绿醌（维生素K1）和各种甲基萘醌（维生素K2）（Mahdinia等人，2017年）。维生素K2是一种脂溶性维生素，因其亲脂性可以穿过血脑屏障（Talaei Firozjaei等人，2018年）。它在动物产品和发酵食品中含量丰富（Licata等人，2021年）。体内维生素K2由饮食中的维生素K1转化或肠道细菌活动产生（Ferland等人，2013年）。补充维生素K2对骨质疏松症、心血管疾病、癌症、糖尿病和神经退行性疾病有益（Jadhav等人，2022年）。维生素K2由一组称为甲基萘醌（MK）的化合物组成，这些化合物的不饱和异戊二烯侧链长度不同，包括MK-2至MK-15，其中MK-4、MK-7和MK-9研究最为广泛（Kurosu & Begari，2010年）。有趣的是，MK-4可以保护心脏免受I/R的后果（Hassan等人，2023年）。此外，MK-7可以保护星形胶质细胞免受缺氧损伤，可能是通过防止线粒体功能障碍和降低促炎细胞因子水平实现的（Yang等人，2020年）。MK-7还对抗衰老大鼠的结构性和认知障碍有效（Elkattawy等人，2022a）。在多囊卵巢综合征（PCOS）患者中，MK-7补充显著降低了胰岛素抵抗、脂肪量和血清甘油三酯（Tarkesh等人，2020年）。
迄今为止，尚无研究评估MK-7在缺血-再灌注（I/R）引起的卵巢损伤中的保护作用。基于MK-7在各种损伤模型（如脑、肝脏）中的抗氧化和抗炎作用，我们假设MK-7治疗可以减轻大鼠卵巢扭转/复位模型中的I/R引起的氧化应激、炎症反应和组织损伤。这一前提基于MK-7对关键途径的调节作用，包括NF-κB信号传导、细胞因子产生（IL-1β、IL-6、TNF-α）、凋亡调节（BAX、BCL-2、半胱天冬酶-3）以及保护因子sirtuin 1（SIRT1）。因此，本研究使用氧化/抗氧化状态（MDA、SOD、GPx）的生化标志物、炎性细胞因子（IL-1β、IL-6、TNF-α）以及卵巢结构和卵泡保存的组织学评估，系统地评估了MK-7的细胞保护潜力。

**实验动物**
共有32只成熟雌性白化Wistar大鼠（体重220-260克；年龄6-8周）参与了实验。这些大鼠由埃及的“VACSERA”生物产品和疫苗公司提供。所有动物均按照国家研究委员会关于实验室动物护理和使用的指南饲养。实验期间，大鼠被安置在通风良好的环境中，远离压力源。

**血清AMH浓度**
与对照组和假手术组相比，T/D组的血清AMH浓度显著升高（表2）。值得注意的是，MK-7治疗显著降低了这一升高，使血清AMH水平恢复到基线值（p<0.05）。数据以均值±标准偏差（SD）表示。多个组间的差异使用单因素ANOVA进行分析，随后进行Fisher最小显著差异（LSD）事后检验。上标表示显著比较：a（与对照组相比），b

**讨论**
卵巢扭转-复位（T/D）是一种典型的缺血-再灌注损伤模型，初始阶段血流受阻，随后由黄嘌呤氧化酶和NADPH氧化酶驱动的再灌注引发氧化应激，导致大量活性氧（ROS）的产生。这一过程引发了一系列氧化和炎症反应，可能逐渐损害卵巢组织并减少卵巢储备（Zhang等人，2024年）。然而，细胞和...

**伦理批准声明**
实验符合美国国立卫生研究院关于实验室动物护理和使用的指南、英国《动物（科学程序）法》、国际伦理标准以及ARRIVE建议。研究方法和动物实验得到了扎加齐格大学医学院动物实验伦理委员会的批准（批准编号：ZU-IACUC/3/F/70/2025）。

**研究完整性**
本研究符合相关标准。

**数据和发现**
本文中的发现是原创的，尚未在其他地方发表。我们确认所有数据准确无误，结果解读基于坚实的科学原理。

**作者贡献**
每位作者都在研究的构思、设计、执行和解释方面做出了重要贡献。我们都审阅并批准了最终版本的手稿。

**知情同意**
不适用。

**作者声明**
所有作者均已阅读并批准手稿，并同意提交。

**未引用参考文献**
（1, 6, 7, 14, 16, 17, 18, 22, 40, 41, 45）

**资助**
本研究由沙特阿拉伯利雅得的Princess Nourah bint Abdulrahman大学研究人员支持项目（PNURSP2026R768）资助。

**利益冲突声明**
作者声明没有利益冲突。

**致谢**
本研究由沙特阿拉伯利雅得的Princess Nourah bint Abdulrahman大学研究人员支持项目（PNURSP2026R768）资助。Hany A. Elkattawy感谢沙特阿拉伯利雅得的AlMaafa大学通过项目编号“MHIRSP2025007”对研究的支持。此外，作者还感谢沙特阿拉伯阿拉尔北部边境大学的科学研究系对研究的资助。