m6A甲基转移酶METTL3在子宫内膜基质细胞蜕膜化中的作用研究

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子宫内膜组织蜕膜化是胚胎着床、胎盘发育、胎儿生长和分娩等整个生殖过程中的关键事件。蜕膜化的子宫内膜组织不仅可以为胚胎着床提供合适的微环境,还能够保护同种半异体的胎儿不受母体免疫细胞的攻击,同时还可以促进胎盘的形成,并在胎盘形成前为胎儿提供足够的营养物质。子宫内膜组织蜕膜化一旦发生障碍,在整个妊娠期都可能会引起不利的妊娠结局,胚胎植入异常、胎盘发育受损、妊娠丢失等。子宫内膜异位症、复发性流产、抗磷脂综合征等临床上常见的影响育龄女性生育的疾病也与蜕膜化受损紧密相关。然而目前关于子宫内膜组织发生蜕膜化的基础生理机制尚不明确,这在很大程度上限制了我们对蜕膜化异常导致的妊娠相关疾病病理机制的探索。甲基转移酶(Methyltransferase-like 3,METTL3)介导的 N6-methyladenosine(m6A)修饰是一种非常广泛的RNA修饰。研究表明,m6A修饰通过对细胞增殖、细胞分化、细胞凋亡和侵袭等多种细胞学过程的调控参与到癌症的发生、精子形成、血管生成、新陈代谢和早期胚胎发育等生物学过程中。已有研究显示m6A修饰在子宫内膜癌、子宫腺肌症等疾病中发挥重要调控作用,然而m6A在子宫内膜组织蜕膜化中发挥的基础调控作用至今还未有研究,这促使我们探究m6A在子宫内膜组织蜕膜化中的生理调控机制。本研究首先在不同时期的人子宫内膜组织中检测了 METTL3的表达定位情况,发现METTL3在增殖期、分泌期的子宫内膜组织以及蜕膜组织中均有表达,进一步在体外培养的原代和永生化子宫内膜基质细胞(Human endometrial stromal cells,HESCs)增殖和蜕膜化条件下也都有检测到METTL3的表达,这提示METTL3可能参与调控子宫内膜基质细胞的功能。随后在永生化的HESCs中,利用siRNA和shRNA敲降METTL3,通过Ki67和EdU增殖活性检测发现METTL3敲降不影响HESCs的增殖能力,但是蜕膜化标志分子IGFBP1和PRL的表达有显著变化,说明METTL3对HESCs的蜕膜化有重要调节作用,已知的一些调控蜕膜化过程的重要分子,如PR、FOXO1、STAT3和CEBPβ在METTL3敲降后无显著变化,深入的分子机制将在后续继续研究,旨在揭示METTL3介导的m6A修饰在蜕膜过程中的调控机制,为蜕膜化异常相关妊娠并发症的预防和治疗提供理论基础。雌激素(Estrogen,E2)调控多种生物功能主要通过其特定受体,即雌激素受体(Estrogen Receptor,ER),E2与ER结合后引发对下游基因的调控,ER能够激活转录过程和/或信号事件,从而控制基因表达。雌激素受体的作用可以通过直接与基因启动子上的响应元件ERE结合(基因组效应),或不直接与DNA结合的机制(非基因组效应),或不依赖配体引起下游信号变化来介导。无论是通过直接的作用,还是间接的作用,还是两者的结合,雌激素对基因表达的影响都受到高度复杂的信号网络所调控。编码雌激素受体的基因包括ESR1和ESR2,分别编码ERα和ERβ两种亚型。除了全长的ERα之外,还存在很多由于可变剪接产生的截断形式的ERα剪接变体。在小鼠中基因ESR1转录的mRNA有四种剪接变体,其中变体1、2、3都编码ERα全长蛋白(599个氨基酸,599aa),而变体4编码一种截短形式的蛋白(499个氨基酸,499aa),该变体ERα(499aa)在3’编码区产生可变外显子,导致其编码蛋白与ERα(599aa)有所不同。鉴于ERα在小鼠子宫妊娠建立中发挥重要作用,有研究显示剪接变体在人或小鼠子宫中的存在对ERa(599aa)起着互相协同或者拮抗的重要作用,或者不依赖ERa(599aa)在生理病理条件下发挥重要作用。目前对于ERα(499aa)在小鼠早期妊娠子宫中是否存在并没有研究报道。本研究以小鼠妊娠早期子宫cDNA为模板对ERα(499aa)进行PCR扩增后对产物测序以及过表达证明ERα(499aa)这个剪接变体确实在小鼠早期妊娠子宫中存在,实时定量PCR也检测其在小鼠早期妊娠子宫中的表达模式,同时双荧光素报告实验结果显示ERa(499aa)无明显转录活性且对于ERα(599aa)发挥其转录因子的作用没有协同或拮抗。
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