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胚胎着床是人类和哺乳动物生殖过程中妊娠建立的第一步,也是决定妊娠成功与否的关键。成功的植入取决于处于接受状态的子宫内膜和具有侵入性的胚胎间的同步协调反应。但是子宫内膜仅在某一特定时期允许胚胎着床,这一时期时间很短,代表着子宫内膜对胚胎具有容受性,称为“着床窗口期”。胚胎着床过程包括脱去透明带、定位、黏附、侵入到最后着床等几个阶段。由于涉及到众多基因的调控以及错综复杂的调节因子网络的参与,早期的胚胎发育和着床的详细分子机制尚不清楚。自1829年,Lobstein等提出肿瘤胚胎性起源概念以来,胚泡着床与肿瘤侵袭性转移之间相似的生物学行为就越来越受到重视,原癌基因及肿瘤抑制基因也成为了胚泡着床机制研究的热点。PTEN(phosphatase and tensin homologue deleted on chromosome 10),是位于人类染色体的10q23的肿瘤抑制基因,编码一个403个氨基酸的蛋白质,是蛋白酪氨酸酶家族的一个成员,具有多种功能的PTEN在胚胎正常发育过程中是必需的。Ozlem Guzeloglu-Kayisli等发现在早孕期的蜕膜和腺体细胞PTEN的表达比月经周期任一期的表达均高,推测可能和这一时期子宫内膜细胞增殖减少和细胞凋亡增加有关。
在对不同组织PTEN基因敲除的小鼠模型的研究中发现,PTEN等位基因纯合性敲除会导致生殖细胞、T淋巴细胞及哺乳动物上皮细胞的肿瘤发生。总之,PTEN是一种胚胎发育过程中必不可少的肿瘤抑制因子,它促进凋亡的发生。因此我们推测,在胚胎植入的过程中,PTEN在诱导子宫内膜腔上皮细胞,蜕膜细胞及滋养层细胞的凋亡过程中发挥重要的作用。然而PTEN在小数鼠妊娠早期子宫内膜中的表达情况国内外尚无文献报道,是一个值得研究的课题。
目的:研究凋亡抑制基因PTEN在小鼠子宫内膜表达的规律性变化及其对胚泡植入的影响,初步探讨它在小鼠生殖中的作用。
方法:
1.收集未孕和早孕1、3、4、5、7天小鼠子宫内膜,共6组,每组20只小鼠。(1)运用实时荧光定量逆转录聚合酶链反应(FQ-PCR)技术测定PTEN mRNA的表达规律;(2)免疫组织化学SP法检测小鼠子宫内膜中PTEN蛋白的表达情况;
2.于孕3天晚8时小鼠子宫角注射PTEN反义寡核苷酸,于孕8天观察着床胚泡数。
结果:
1.FQ-PCR:早孕小鼠子宫内膜和非孕小鼠子宫内膜均有PTENmRNA表达,妊娠的子宫内膜组织PTEN的表达高于未妊娠的子宫内膜组织,且随着妊娠天数的增加呈现逐渐增加的趋势,到妊娠第五天达到最高;
2.免疫组织化学:PTEN蛋白在子宫内膜广泛表达,特别是上皮细胞胞浆,间质细胞胞浆表达也较丰富。PTEN蛋白的表达规律与mRNA结果基本一致。 3.于孕3天晚8时子宫角注射PTEN反义寡核苷酸,观察结果显示注射PTEN反义寡核苷酸组着床胚泡数明显减少,差异显著(p<0.05)。
结论:
PTEN在妊娠第5天高表达,说明它可能与诱导子宫内膜腔上皮细胞、蜕膜细胞发生凋亡,进而协调子宫内膜的蜕膜化和滋养层细胞的侵入有关。用PTEN反义寡核苷酸在基因水平阻断其翻译成蛋白质,进而阻断其生理功能,发现着床胚泡数明显减少,推测其很可能在胚泡着床中扮演重要的角色。