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背景表皮生长因子(Epidermal growth factor,EGF)家族及受体在子宫内膜、蜕膜、胚胎及胎盘滋养层中均有表达,且随孕周增加呈动态变化,主要参与调控子宫内膜容受性、母胎对话、胚胎着床、激素分泌、滋养层细胞侵袭和妊娠维持等过程。表皮生长家族因子异常表达可能导致子痫前期、胎儿宫内生长受限等妊娠并发症的发生。已有研究阐述了 EGF对滋养层细胞侵袭能力的促进作用,但其具体机制仍有待进一步探究。人KISS-1基因编码的Kisspeptin也被称为转移素metastin,最早被发现可以抑制人类黑色素瘤的转移。近年来研究主要聚焦于Kisspeptin在调节女性生殖各方面中起到的作用,其中不仅包括Kisspeptin与G蛋白偶联受体-54(G protein-coupled-receptor 54,GPR54)结合后通过调控促性腺激素释放激素(Gonadotropin-releasing hormone,GnRH)的脉冲式释放,进而调节下丘脑-垂体-性腺轴(Hypothalamic-pituitary-gonadal,HPG)发挥作用,也与青春期发育启动,大脑性别分化和排卵过程有关。近期研究证实Kisspeptin能够抑制人胎盘原代滋养层细胞的侵袭性。同时有研究发现妊娠期间血浆中KiSS-1的表达水平急剧增加,并于分娩后恢复至基础水平。另外,也有研究表明DNA结合抑制剂3(The inhibitorof DNA-binding 3,ID3)可以抑制癌细胞侵袭,但其在人滋养层细胞中的作用尚未得到证实。人类妊娠期间胎盘滋养层细胞侵袭需要受到严密的调控。正常的滋养层细胞侵袭仅限于早孕时期,子宫肌层的内三分之一。滋养层细胞侵袭能力低于正常水平时易导致高循环阻力,进而可能引发流产、子痫前期和宫内发育迟缓等妊娠并发症;而其侵袭性不受限则与胎盘植入及妊娠滋养层细胞疾病有关。滋养层细胞适度的侵袭性是多种功能相反的分子之间相互平衡,高度协调发挥作用的结果。本研究主要确定了 EGF与KISS-1基因在调控人滋养层细胞侵袭过程中发挥作用的具体机制和相关信号通路,同时探究了二者在子痫前期患者胎盘和血清样品中的变化,旨在为胎盘发育异常相关妊娠并发症的诊断和治疗提供新的思路。目的探究EGF在人滋养层细胞中调控侵袭性作用的方式和具体机制,并研究该过程中涉及的相关分子在胎盘相关妊娠并发症中的表达变化。方法本课题进行研究的主要细胞模型为滋养细胞株HTR-8/SVneo,首先用浓度100 ng/mL EGF处理滋养细胞株HTR-8/SVneo并对其RNA表达进行测序分析(RNA-seq),筛选出有明显表达量变化且已有相关文献提示其作用的分子若干。之后采用不同时间长度(1、3、6、12、24h)和不同浓度(20、50、100ng/mL)的EGF处理滋养细胞株HTR-8/SVneo,验证其是否与RNA测序分析结果存在一致性,同时主要关注其对ID3和KISS-1的调节作用及其发挥作用是否存在时间剂量依赖效应,选择能够产生最佳细胞反应的时间长度与浓度应用于后续检测RNA和蛋白质表达量变化的实验。然后探究EGF作用于滋养细胞株HTR-8/SVneo调控ID3和KISS-1过程中的细胞受体和细胞信号通路,分别使用EGF 受体(Epidermal growth factor receptor,EGFR)和另一相关受体人表皮生长因子受体2(Human epidermal growth factor 2,HER2)的特异性抑制剂以确认二者是否在该过程中被EGF激活进而发挥作用,进一步使用小干扰RNA(Small interfering RNA,siRNA)敲低相关受体的表达以证实其作用,使用过表达质粒上调相关分子的表达以证实其对后续分子表达的影响。另外使用相关通路PI3K/AKT的抑制剂确认其是否参与到这一过程中。之后,本课题通过Transwell细胞侵袭性试验验证了相关分子在滋养细胞株HTR-8/SVneo功能水平上的作用。最后,本课题按相关科研伦理要求采集了临床样品并对各样品中相关分子表达量进行分析,以验证及探究EGF、ID3和KISS-1在子痫前期患者血清和胎盘样品中的表达量变化。结果1.使用100 ng/mL EGF处理滋养细胞株HTR-8/SVneo24h并进行RNA测序(RNA-seq),对测序结果进行分析表明EGF下调人滋养层细胞中子痫前期相关基因的表达,且KISS-1是人滋养层细胞中EGF的一个靶基因,受EGF调控呈下降趋势且该作用具有时间依赖性,但对剂量的依赖效应不明显。2.在滋养细胞株HTR-8/SVneo中,EGF通过激活EGFR介导的PI3K/AKT信号通路进而抑制KISS-1的表达和分泌,分别使用EGFR的特异性抑制剂AG1478、EGFR的siRNA、以及PI3K/AKT信号通路的特异性抑制剂LY294002后,EGF对KISS-1的下调作用均可被阻断。3.在滋养细胞株HTR-8/SVneo中,ID3蛋白受EGF调节并呈现下调趋势。与KISS-1类似,EGF通过激活EGFR介导的PI3K/AKT信号通路抑制ID3的表达和分泌,分别使用EGFR以及PI3K/AKT信号通路的特异性抑制剂、EGFR的siRNA后,EGF对ID3的下调作用也均可被阻断。且使用ID3的过表达质粒后EGF降低KISS-1表达的能力被减弱,说明ID3受EGF影响下调的这一过程参与EGF抑制KISS-1的表达;4.EGF通过下调KISS-1的表达来刺激人滋养层细胞的侵袭。Transwell细胞侵袭性试验表明,EGF可通过下调KISS-1的表达刺激人滋养层细胞的侵袭,而增加细胞中KISS-1的表达量后不仅使细胞的基础侵袭能力下降,也削弱了EGF对HTR-8/SVneo细胞侵袭性增强的诱导作用。5.与正常孕妇相比,PE患者血清中EGF水平下调,而血清和胎盘中KISS-1的水平上调。以往研究已证实子痫前期是一种以滋养细胞侵袭不足为特征的胎盘疾病,本研究对临床样品中EGF和KISS-1表达水平的分析与在HTR-8/SVneo细胞中进行的实验结果相符。结论1.KISS-1是人滋养层细胞中EGF/EGFR的一个靶基因;2.在滋养细胞株HTR-8/SVneo中,EGF通过激活EGFR介导的PI3K/AKT信号通路进而抑制KISS-1的表达和分泌;3.在滋养细胞株HTR-8/SVneo中,ID3蛋白受EGF调节并呈现下调趋势,该过程参与EGF抑制KISS-1的表达;4.EGF通过下调滋养细胞株HTR-8/SVneo中KISS-1的表达来刺激人滋养层细胞的侵袭;5.与正常孕妇相比,PE患者血清中EGF水平下调,而血清和胎盘中KISS-1的水平上调。