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背景:在哺乳动物胚胎植入过程中,胚外滋养层对子宫蜕膜的适度侵入是成功植入的重要事件,关乎整个妊娠的成败。囊胚黏附并侵入母体子宫内膜后,锚定绒毛产生具有侵袭特性的绒毛外细胞滋养层(extravillous trophoblast,EVT),突破子宫内膜上皮和基底层到达子宫基质,引起基质细胞蜕膜化。尽管人类蜕膜化反应并不依赖滋养层细胞的存在,但妊娠期间侵袭子宫的滋养层细胞会引起包括子宫螺旋动脉、局部免疫细胞以及其它上皮和基质成分的改变。其中,迁移至子宫螺旋动脉的滋养层细胞最终将取代血管内皮细胞,并降解周围的平滑肌和弹性膜[1],以重建螺旋动脉结构,增加胎盘血供,保证胎儿的正常生长发育。滋养层细胞的迁移、侵袭受激素、细胞因子和免疫因子等多因素的调控,其异常可导致多种妊娠疾病的发生,如自发流产、胎儿生长受限、子痫前期和绒毛膜癌等[2]。因此,研究滋养层细胞的生物学行为,具有重要的临床意义。 L型氨基酸转运载体1(L-Type Amino Acid Transporter-1,LAT1)为 L型氨基酸转运载体中主要成员,除了转运氨基酸,还参与多种肿瘤细胞迁移和侵袭的调节。有研究发现,采用基因沉默或者是 LAT1特异抑制剂2-氨基双环[2.2.1]庚烷-2-羧酸(2-aminobicyclo-(2,2,1)-heptane-2-carboxylic acid,BCH)干预细胞,均可降低小鼠滋养层细胞株Rs26 TS的迁移侵袭能力[3],提示LAT1与滋养层细胞迁移侵袭有关。但是,LAT1如何调节滋养层细胞的迁移行为,国内外迄今还未见报道,滋养层侵袭异常导致的绒癌等疾病是否与LAT1有关,也还不得而知。 课题组前期研究发现,LAT1在病理状态下的滋养层细胞有特异表达,基于滋养层细胞与肿瘤细胞生物学行为的相似性,推测LAT1可能参与了滋养层细胞生物学行为的调节。 目的:分别以小鼠为体内模型、以滋养层细胞株为体外模型,研究LAT1对早期胎盘发生中滋养层细胞生物学行为的影响。 方法: 1.免疫组织化学检测 LAT1在 D8小鼠子宫中的表达;原代分离D8.5的绒毛膜锥(EPCs),检测不同浓度的BCH(0.1μΜ、1μΜ、4μΜ)以及亮氨酸(20μΜ、200μΜ、800μΜ)对 EPCs黏附及外延生长能力的影响。 2.RT-PCR、Western blotting检测HTR8-Svneo、JAR及JEG-3细胞中 LAT1 mRNA与蛋白的表达;免疫荧光检测HTR8-Svneo、JAR及JEG-3细胞株中LAT1蛋白的免疫学定位。 3.在 HTR8-Svneo、JAR及 JEG-3的完全培养基(含亮氨酸50-60mg/L)中额外添加浓度为20μΜ、40μΜ、80μΜ、160μΜ亮氨酸,培养24h、48h后,RT-PCR、Western blotting检测各种细胞LAT1表达的变化。 4.分别用0.1μΜ、1μΜ、4μΜBCH处理HTR8-Svneo、JAR及JEG-3三种滋养层细胞,在24h和48h时,采用MTS比色法(CCK-8)检测各组细胞的增殖情况,流式细胞术检测三种细胞各组的周期分布和细胞凋亡情况,用Transwell细胞迁移小室和划痕实验检测不同细胞迁移能力的变化。 结果: 1.LAT1蛋白在EPCs中呈现阳性表达,同时,在蜕膜细胞的胞膜和胞浆中也有表达。各浓度 BCH均明显抑制 EPCs的外延生长(P<0.05),而各浓度的亮氨酸对EPCs的外延生长无影响(P>0.05)。 2.LAT1的mRNA与蛋白在HTR8-Svneo、JAR及JEG-3三种滋养层细胞中均有表达,且蛋白定位于细胞的胞膜和胞浆。 3与对照组相比,增加亮氨酸浓度对HTR8-Svneo、JAR及JEG-3三种滋养层细胞LAT1的表达没有影响(P>0.05)。 4三种细胞增殖的抑制率和凋亡率与BCH浓度和作用时间呈依赖性。在处理48h时,高浓度组的各种细胞增殖均受到明显抑制(P<0.05),且HTR8-Svneo和JEG-3阻滞于细胞周期的G2/M期,而JAR阻滞于G0/G1期;同时,细胞凋亡率显著升高(P<0.05)。不同浓度的 BCH对HTR8-Svneo的迁移均有明显的抑制作用(P<0.05),而仅有高浓度的BCH对JAR、JEG-3的迁移有抑制作用(P<0.05)。 结论:LAT1在滋养层细胞特异表达,可能通过对细胞增殖、凋亡和迁移的调节,参与早期胎盘形成。