论文部分内容阅读
在有胎盘类哺乳动物中，胎盘是一个新生命的发育所必需的。绒毛膜尿囊分支的形态发生是胎盘发育过程中的关键事件，决定着妊娠过程的成败。胎盘的形态发生过程能被许多信号通路调控，其中包括Wnt信号通路。Wnt信号通路在胚胎发生过程中的细胞增殖、存活、分化、极化和迁移等细胞活动中起重要作用，并在无脊椎动物和脊椎动物中高度保守。已有的研究表明，Wnt信号通路中几个关键的分子都参与胎盘发育的调节。但是，关于胎盘发育过程中不同的Wnt-Frizzled(Fzd)如何与其他必需的调节因子相互作用以确保正常的绒毛膜分支发生和血管发生却知之甚少。 在本研究中，我们首先利用原位杂交等技术检测了Fzd5在胎盘发育过程中的表达，发现Fzd5在绒毛膜中发生分支位点的表达明显增高。应用系统性敲除Fzd5和滋养层细胞中特异性敲除Fzd5的小鼠模型、Gcm1缺失的小鼠模型和滋养层干细胞(TSC)，结合四倍体聚合实验，我们进一步证明Gcm1和Fzd5之间放大的信号级联是正常启动绒毛膜尿囊分支发生必需的。绒毛膜中Gcm1的表达决定了分支发生的位点，并在分支位点特异性上调Fzd5的表达，表达上调的Fzd5又反过来通过经典Wnt信号通路维持Gcm1在分支位点的表达以确保绒毛膜板基部分支发生的正常启动。 另外，我们发现绒毛膜板基部的滋养层细胞之间的顶部存在紧密连接，而紧密连接的解离是尿囊绒毛膜分支必需的。研究发现Fzd5介导的信号通路通过下调紧密连接蛋白ZO-1及Claudin4和Claudin7的表达诱导绒毛膜板基部滋养层细胞之间细胞连接的解离，使分支启动得以发生。同时，Fzd5介导的信号通路还能上调绒毛膜中Vegf的表达，而表达上调的Vegf又反过来促进胎儿血管向绒毛膜的侵入，推动着分支向前发生。 除此之外，研究发现FZD5也在人胎盘绒毛中的细胞滋养层细胞和合体滋养层细胞中表达，在原代培养的细胞滋养层细胞融合过程中表达上调，而FZD5被敲低时人BeWo细胞的融合率下降，这些结果表明FZD5-GCM1介导的信号通在人的滋养层细胞分化过程中也起重要作用。我们的研究不仅为胎盘分支发生过程中Fzd5和Gcm1之间不断放大的信号级联提供了直接的遗传学证据，还对女性的妊娠调节及一些妊娠相关疾病的治疗具有一定的临床意义。