PCOS对卵巢及母胎界面生殖功能的影响及调控机制

来源 :大连医科大学 | 被引量 : 2次 | 上传用户:hutianyi199052
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目的:  多囊卵巢综合征(PCOS)及其生殖功能障碍与子宫内膜接受态和胚胎着床相关,该方面报道较少。研究发现,蛋白质糖基化可调节卵巢功能、介导母胎界面的识别和黏附以及胚胎着床,在生殖过程中发挥重要作用。蛋白质糖基化改变可引起子宫内膜接受性降低或胚胎植入能力下降,导致妊娠失败,引起女性不孕。  本研究通过临床样品、细胞和动物模型,探讨PCOS发生发展过程中,生殖激素-α1,3岩藻糖基化-uPAR在卵巢-子宫内膜-胚胎轴中的表达调控及与生殖功能的相关性,为PCOS的临床诊断、治疗提供新的理论依据。  方法:  (一)生殖激素在PCOS中的作用及调控机制  (1)孕激素对PCOS患者血清和卵巢颗粒细胞蛋白表达的调节作用  1.蛋白芯片筛选差异表达的血清蛋白,EHSA和Western blot(WB)验证5种低丰度血清蛋白(EREG、inhibinβA、IDE、PDGF-D和KNG1)的表达,分析其与孕激素的相关性;  2.CCK8、克隆形成实验检测细胞增殖能力,TUNEL、DAPI染色和WB检测细胞凋亡水平。  (2)脱氢表雄酮下调尿激酶型纤溶酶原激活物受体(uPAR)抑制卵巢颗粒细胞EMT的机制  1.ELISA检测正常女性及PCOS患者血清中uPAR和睾酮水平,WB进一步验证,分析两者相关性;  2.CCK8检测细胞增殖能力,Transwell检测迁移和侵袭能力,WB和明胶酶谱检测MMP2/9的表达和活性;  3.显微镜观察细胞形态变化,Real-time PCR、WB和免疫荧光(IF)检测EMT标志物、uPAR、分泌型uPAR(suPAR)、PI3K/Akt和MAPK信号通路的激活;  4.DHEA诱导PCOS大鼠模型,免疫组化(IHC)检测大鼠卵巢组织中uPAR、PCNA和EMT标志物的表达。  (3)ANP促进NPRA/PGRMC1/EGFR复合物形成影响卵巢颗粒细胞增殖和凋亡功能的机制  1.ELISA检测ANP和激素水平,Real-time PCR和IHC检测ANP表达,扫描电镜观察子宫内膜表面微绒毛,IF、Real-time PCR、WB和IHC检测NPRA/C和PGRMC1表达;  2.ELISA检测细胞培养上清中睾酮、孕激素和雌激素水平,CCK8、克隆形成实验、WB和IF检测细胞增殖功能,TUNEL、DAPI染色和WB检测凋亡功能;  3.免疫共沉淀和WB检测PGRMC1和NPRA表达,及PCNA和MAPK/ERK信号通路,IHC和WB检测PCNA和AP1(p-c-Fos和p-c-Jun)表达。  (二)α-1,3岩藻糖基化对子宫内膜接受态形成的调控机制研究  1.Real-time PCR检测血清中miR-200家族(miR-200a、miR-200b、miR-200c、miR-141和miR-429)的表达,ROC曲线分析诊断价值,分析岩藻糖基转移酶Ⅳ(FUT4)和miR-200c的相关性;  2.CCK8、克隆形成实验检测细胞增殖功能,扫描电镜观察细胞表面微绒毛,细胞黏附实验分析细胞黏附功能;  3.软件预测miR-200c与FUT4结合位点,双荧光素酶基因报告实验检测细胞双荧光素活性,Real-time PCR、WB和IF检测FUT4表达;  4.免疫共沉淀和WB检测α-1,3岩藻糖基化(LTL、LeY)以及Wnt/β-catenin信号通路;  5.利用小鼠早孕模型,计算孕第9天小鼠胚胎着床数,Real-time PCR、荧光原位杂交和IF检测小鼠子宫内膜中miR-200c、FUT4、LTL和LeY表达,扫描电镜观察子宫内膜表面微绒毛和吞饮泡,IHC检测PCNA和Wnt/β-catenin信号通路。  (三)uPAR分子促进胚胎着床的机制研究  (1)胚胎滋养层细胞uPAR表达及在侵袭过程中的作用机制  1.IHC、WB、Real-time PCR和IF检测uPAR表达;  2.绒毛体外培养和Transwell检测细胞迁移和侵袭功能,明胶酶谱检测MMP2活性,WB检测TIMP1/2表达,CCK8检测细胞增殖功能,WB检测细胞凋亡功能和uPAR表达。  (2)uPA/uPAR上调FUT4表达及促进滋养层细胞侵袭的作用  1.IHC、WB和IF检测AP1表达和MAPKs信号通路;  2.Real-time PCR、WB和IF检测uPAR、FUT4、LTL和LeY表达;  3.EMSA和ChIP检测FUT4启动子与AP1的结合;  4.Transwell检测细胞迁移和侵袭功能。  结果:  (一)生殖激素在PCOS中的作用及调控机制  (1)孕激素对PCOS患者血清和卵巢颗粒细胞蛋白表达的调节作用  1.PCOS患者和正常育龄女性血清中孕激素和蛋白表达存在差异;孕激素、EREG、inhibinβA、IDE、PDGF-D和KNG1在PCOS患者血清中表达降低,孕激素与五种细胞因子变化呈正相关;  2.孕激素上调卵巢颗粒细胞中EREG、inhibinβA、IDE、PDGF-D和KNG1表达;EREG和inhibinβA促进卵巢颗粒细胞增殖,并抑制凋亡。  (2)脱氢表雄酮下调尿激酶型纤溶酶原激活物受体(uPAR)抑制卵巢颗粒细胞EMT的机制  1.PCOS患者血清中uPAR表达降低;  2.DHEA通过抑制uPAR/suPAR表达和PI3K/Akt及MAPK信号通路的激活,抑制卵巢颗粒细胞增殖、迁移、侵袭和EMT。  (3)ANP促进NPRA/PGRMC1/EGFR复合物形成影响卵巢颗粒细胞增殖和凋亡功能的机制  1.ANP在PCOS患者和PCOS大鼠中表达降低,ANP治疗后改善卵巢形态和功能;  2.RU486通过下调PGRMC1表达抑制卵巢颗粒细胞增殖,并促进凋亡;  3.ANP通过上调NPRA/C表达促进卵巢颗粒细胞增殖,并抑制凋亡;  4.ANP通过促进NPRA/PGRMC1/EGFR复合物形成、MAPK/ERK信号通路和AP1激活,促进卵巢颗粒细胞增殖。  (二)α-1,3岩藻糖基化对子宫内膜接受态形成的调控机制研究  1.miR-200家族在不孕和流产患者血清中表达升高,而FUT4表达降低,miR-200c和FUT4在不孕症患者血清中表达呈负相关;  2.miR-200c抑制子宫内膜上皮细胞增殖和黏附能力;  3.FUT4是miR-200c的靶基因;  4.miR-200c通过抑制CD44糖蛋白上的α-1,3岩藻糖基化和Wnt/β-catenin信号通路的激活,抑制子宫内膜上皮细胞增殖和黏附;  5.小鼠体内实验证实miR-200c通过下调FUT4/α-1,3岩藻糖基化抑制子宫内膜接受态形成和胚胎着床。  (三)uPAR分子促进胚胎着床的机制研究  (1)胚胎滋养层细胞uPAR表达及在侵袭过程中的作用机制  1.uPAR在正常妊娠女性胎盘绒毛和滋养层细胞中的表达高于先兆流产患者;  2.uPAR siRNA抑制滋养层细胞增殖、迁移和侵袭;  3.LIF通过上调uPAR激活PI3K/Akt信号通路,促进滋养层细胞侵袭。  (2)uPA/uPAR上调FUT4表达及促进滋养层细胞侵袭的作用  1.AP1在正常妊娠女性绒毛和血清中表达高于先兆流产患者;  2.uPA/uPAR通过JNK信号通路促进p-c-Fos、p-c-Jun和FUT4表达;  3.uPA/uPAR激活AP1活性,增加FUT4转录及表达,促进滋养层细胞迁移和侵袭。  结论:  1.多囊卵巢综合征(PCOS)患者和正常育龄女性血清蛋白表达存在差异,孕激素上调EREG和inhibinβA表达,EREG和inhibinβA可作为低孕激素PCOS患者的潜在血清学标志物;  2.脱氢表雄酮(DHEA)通过下调uPAR/suPAR表达,抑制PI3K/Akt和MAPK信号通路的激活,抑制卵巢颗粒细胞增殖、迁移、侵袭和EMT;  3.ANP通过促进NPRA/PGRMC1/EGFR复合物的形成,激活MAPK/ERK信号通路和转录因子AP1,改善卵巢功能;  4.子宫内膜接受态的形成与α-1,3岩藻糖基化有关;  5.miR-200c通过靶向FUT4和CD44糖蛋白上的α-1,3岩藻糖基化,抑制子宫内膜接受态形成;  6.miR-200c和FUT4可作为子宫内膜接受态的潜在标志物,以及不孕症诊断和治疗靶点;  7.胚胎滋养层细胞有uPAR表达;  8.LIF通过上调uPAR表达,激活PI3K/Akt信号通路,促进滋养层细胞增殖、迁移和侵袭;  9.uPA/uPAR激活AP1,上调FUT4表达,并促进滋养层细胞侵袭。
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