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妊娠是一个复杂的不可逆过程,包括胚胎植入、子宫内膜蜕膜化、胎盘发生和分娩等重要环节,这些事件顺序发生,相互联系,最终产生一个健康的新生命。以上任一环节出现问题都将影响妊娠结局。妊娠过程受复杂的分子信号网络调控。 已有研究报道,TGF-β家族成员TGF-β和activin在子宫内膜中大量表达,并且可以调控子宫基质细胞的蜕膜化,表明TGF-β信号通路可能参与胚胎植入和蜕膜化过程,但是尚缺乏直接的遗传学证据。Smad3是介导TGF-β信号通路的重要转录因子。本研究利用Smad3基因敲除小鼠模型,研究了TGF-β信号通路在小鼠胚胎植入和蜕膜化中的作用。我们首先用原位杂交方法检测了Smad3在围植入期小鼠子宫中的表达模式,发现Smad3在小鼠子宫中的表达具有时空特异性,在植入位点和蜕膜区特异性高表达,提示Smad3可能参与小鼠的胚胎植入和子宫蜕膜化过程。利用小鼠胚胎移植实验发现,Smad3基因敲除小鼠的胚胎植入率与野生型小鼠相比无显著差异(P>0.05),提示Smad3对小鼠胚胎植入不是必需的。利用人工诱导蜕膜化实验发现,Smad3基因敲除小鼠子宫内膜能够发生蜕膜化反应,但蜕膜化程度显著低于野生型小鼠(P<0.01),提示其功能可能被同家族其它成员代偿。我们进一步用原位杂交实验表明,Smad2 mRNA也在蜕膜区高表达,并且磷酸化Smad2在Smad3敲除小鼠蜕膜组织中的表达显著高于野生型小鼠(P<0.01)。利用体外小鼠子宫基质细胞蜕膜化模型,发现蜕膜化细胞的标志分子蜕膜催乳素相关蛋白(dPRP)和cyclin D3在Smad3敲除的蜕膜细胞中表达显著下降(P<0.05)。在Smad3敲除的基质细胞中用RNAi方法降调Smad2的表达,dPRP和cyclin D3的表达显著下降(P<0.05)。但在野生型基质细胞中干扰Smad2表达,上述两个标志分子的表达水平无显著变化(P>0.05)。以上研究表明Smad3在小鼠子宫内膜基质细胞蜕膜化过程中发挥重要作用,Smad2和Smad3在蜕膜化过程中可能有相互代偿作用。 人类妊娠过程中,胎盘滋养层细胞对母体子宫的侵润对胎盘的形成、功能和胎儿发育有十分重要的作用。滋养层细胞侵润不足与多种妊娠疾病的发生相关,如子痫前期(PE)、胎儿生长受限(FGR)和自发流产等。核受体共激活因子6(NCoA6)是多种核受体和转录因子的共激活因子,如TR、RXR、RAR、c-Fos、c-Jun、NF-κB和ATF-2等,其是否参与滋养层细胞的迁移和侵润过程目前尚无报道。本研究发现,NCoA6在人类胎盘的滋养层柱(TC)和侵入母体蜕膜中的滋养层细胞中显著高表达,提示其可能参与滋养层细胞的迁移和侵润过程。我们利用高侵润性的人类胎盘绒毛外滋养层细胞系(HTR8/SVneo)研究发现,干扰NCoA6的表达,细胞的迁移和侵润能力显著下降(P<0.01)。明胶酶谱实验表明,干扰NCoA6后,细胞上清中与滋养层细胞迁移和侵润密切相关的基质金属蛋白酶9(MMP-9)的活性显著下降(P<0.01)。进一步利用Western blotting和qRT-PCR方法发现,NCoA6 siRNA能够显著降低MMP-9蛋白和mRNA的表达(P<0.01)。同时NCoA6 siRNA能够显著降低MMP-14和MMP-15 mRNAs的表达(P<0.01),但对MMP-2和TIMP-1、-2、-3、-4 mRNAs的表达无显著影响(P>0.05)。PE病人胎盘中NCoA6 mRNA水平显著低于正常对照胎盘(P<0.01)。此外,我们用免疫组化方法,发现NCoA6在小鼠胎盘多种滋养层细胞中表达,提示其可能广泛参与小鼠胎盘发生过程。我们还利用NCoA6Flox/Flox和CYP-19-Cre小鼠制备了NCoA6胎盘特异基因敲除小鼠,发现胎盘中NCoA6的缺失会导致糖原滋养层细胞(Gly-T)的侵润能力降低。上述结果表明,NCoA6是参与滋养层细胞迁移和侵润的重要因子。