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研究背景和目的:
宫腔粘连(Intrauterine adhesions,IUA)是严重危害女性生殖健康的疾病之一,其病理基础是子宫内膜基底层损伤后修复障碍,子宫内膜上皮被纤维组织替代,最终发生纤维化导致粘连形成。胶原过度沉积是IUA纤维化发生的关键,但关于胶原合成的调控机制目前尚不明确。前期研究通过lUA患者子宫内膜组织进行全基因测序发现Foxf2、Smad6与COL5A2异常表达,且通过启动子分析发现COL5A2上游启动子区域可能存在Foxf2与Smad6的转录结合位点。Foxf2是叉头框转录因子家族的成员之一,在间质中特异表达,参与胶原的合成。而Smad6是TGF-β/骨成型蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)信号通路的关键负调控分子,可以抑制胶原的合成。本研究推测Foxf2与Smad6可能共调控COL5A2转录表达参与IUA的发病,目前尚无关于这方面的研究报道。
本研究拟通过体内外实验验证Foxf2和Smad6参与纤维化,并通过免疫共沉淀(CoIP)、染色体免疫共沉淀(ChIP)、荧光素酶报告基因实验验证Foxf2与Smad6共调控COL5A2的转录表达,阐明其在IUA纤维化中的发病机制,为IUA的防治提供理论依据。
方法与结果:
1.下调Foxf2或上调Smad6表达对TGF-β1诱导的人子宫内膜间质细胞株(THESCs)纤维化的影响
方法:通过TGF-β1刺激THESCs构建子宫内膜细胞纤维化模型;分别于TGF-β1建模前和建模后转染si-Foxf2或pc-DNA3.1-Smad6验证下调foxf2或上调Smad6表达对TGF-β1诱导的细胞纤维化的影响。qRT-PCR及WB法检测纤维化标记物COL5A2、COL1A1、FN、a-SMA表达;EdU检测细胞增殖能力;流式检测细胞周期。
结果:TGF-β1促进THESCs纤维化,纤维化标记物COL1A1、COL5A2、FN、a-SMA等表达明显增加:以及促进细胞增殖和细胞周期由G0/G1期进入S期;下调Foxf2或上调Smad6表达均可抑制TGF-β1诱导的纤维化改变,抑制细胞的增殖,阻滞细胞周期由G0/G1期向S期进入;其中同时下调Foxf2和上调Smad6表达效果更明显。
2.Foxf2与Smad6共调控COL5A2的转录表达
方法:通过细胞免疫荧光检测Foxf2与Smad6在细胞的定位以及与COL5A2的关系;CoIP检测Foxf2与Smad6的相互作用,ChiP、荧光素酶基因报告实验检测Foxf2和Smad6与COL5A2启动子IX域的结合;最后通过LV-Foxf2和pcDNA-Smad6共转染THESCs,qRT-PCR检测COL5A2表达验证两者调控COL5A2转录表达的关系。
结果:细胞免疫荧光结果显示Foxf2与Smad6聚集于核内,Foxf2正调控COL5A2表达,Smad6负调控COL5A2表达;CoIP结果显示Foxf2与Smad6蛋白间相互结合;ChiP和荧光素酶报告基因结果显示COL5A2上游启动子区域存在Foxf2和Smad6共同的转录结合位点;qRT-PCR结果是Smad6可抑制Foxf2诱导的COL5A2转录,但不能完全逆转。
3.Foxf2与Smad6在大鼠IUA发病中的作用及其妊娠的影响
方法:采用机械搔刮和感染双重损伤法构建大鼠IUA模型,在造模时子宫壁局部注射腺病毒ADV2-Foxf2-1810和ADV4-Smad6分别下调FoXf2和上调Smad6表达。通过HE染色检测内膜腺体数量,Masson染色检测内膜纤维化面积,免疫组化检测纤维化指标COL5A2、COL1A1、Foxf2、Smad6和整合素αvβ3表达,扫描电镜检测子宫内膜上皮细胞饮突表达,与雄鼠交配检测胚胎数量。
结果:下调Foxf2或上调Smad6表达均可减轻双重损伤法导致的大鼠IUA,减轻纤维化,改善子宫内膜腺体表达,抑制COL5A2及COL1A1的表达:增加αvβ3和胞饮突的表达,改善子宫内膜容受性,提高妊娠胚胎数量。
研究结论:Foxf2和Smad6均参与了THESCs纤维化过程,两者相互结合,在COL5A2启动子区域具有相同的转录结合位点。在大鼠IUA发病过程中,Foxf2与Smad6可能通过共调控COL5A2的转录表达参与了IUA的发病,下调Foxf2或上调Smad6表达均可抑制纤维化,提高子宫内膜容受性,改善妊娠结局。
宫腔粘连(Intrauterine adhesions,IUA)是严重危害女性生殖健康的疾病之一,其病理基础是子宫内膜基底层损伤后修复障碍,子宫内膜上皮被纤维组织替代,最终发生纤维化导致粘连形成。胶原过度沉积是IUA纤维化发生的关键,但关于胶原合成的调控机制目前尚不明确。前期研究通过lUA患者子宫内膜组织进行全基因测序发现Foxf2、Smad6与COL5A2异常表达,且通过启动子分析发现COL5A2上游启动子区域可能存在Foxf2与Smad6的转录结合位点。Foxf2是叉头框转录因子家族的成员之一,在间质中特异表达,参与胶原的合成。而Smad6是TGF-β/骨成型蛋白(bone morphogenetic protein,BMP)信号通路的关键负调控分子,可以抑制胶原的合成。本研究推测Foxf2与Smad6可能共调控COL5A2转录表达参与IUA的发病,目前尚无关于这方面的研究报道。
本研究拟通过体内外实验验证Foxf2和Smad6参与纤维化,并通过免疫共沉淀(CoIP)、染色体免疫共沉淀(ChIP)、荧光素酶报告基因实验验证Foxf2与Smad6共调控COL5A2的转录表达,阐明其在IUA纤维化中的发病机制,为IUA的防治提供理论依据。
方法与结果:
1.下调Foxf2或上调Smad6表达对TGF-β1诱导的人子宫内膜间质细胞株(THESCs)纤维化的影响
方法:通过TGF-β1刺激THESCs构建子宫内膜细胞纤维化模型;分别于TGF-β1建模前和建模后转染si-Foxf2或pc-DNA3.1-Smad6验证下调foxf2或上调Smad6表达对TGF-β1诱导的细胞纤维化的影响。qRT-PCR及WB法检测纤维化标记物COL5A2、COL1A1、FN、a-SMA表达;EdU检测细胞增殖能力;流式检测细胞周期。
结果:TGF-β1促进THESCs纤维化,纤维化标记物COL1A1、COL5A2、FN、a-SMA等表达明显增加:以及促进细胞增殖和细胞周期由G0/G1期进入S期;下调Foxf2或上调Smad6表达均可抑制TGF-β1诱导的纤维化改变,抑制细胞的增殖,阻滞细胞周期由G0/G1期向S期进入;其中同时下调Foxf2和上调Smad6表达效果更明显。
2.Foxf2与Smad6共调控COL5A2的转录表达
方法:通过细胞免疫荧光检测Foxf2与Smad6在细胞的定位以及与COL5A2的关系;CoIP检测Foxf2与Smad6的相互作用,ChiP、荧光素酶基因报告实验检测Foxf2和Smad6与COL5A2启动子IX域的结合;最后通过LV-Foxf2和pcDNA-Smad6共转染THESCs,qRT-PCR检测COL5A2表达验证两者调控COL5A2转录表达的关系。
结果:细胞免疫荧光结果显示Foxf2与Smad6聚集于核内,Foxf2正调控COL5A2表达,Smad6负调控COL5A2表达;CoIP结果显示Foxf2与Smad6蛋白间相互结合;ChiP和荧光素酶报告基因结果显示COL5A2上游启动子区域存在Foxf2和Smad6共同的转录结合位点;qRT-PCR结果是Smad6可抑制Foxf2诱导的COL5A2转录,但不能完全逆转。
3.Foxf2与Smad6在大鼠IUA发病中的作用及其妊娠的影响
方法:采用机械搔刮和感染双重损伤法构建大鼠IUA模型,在造模时子宫壁局部注射腺病毒ADV2-Foxf2-1810和ADV4-Smad6分别下调FoXf2和上调Smad6表达。通过HE染色检测内膜腺体数量,Masson染色检测内膜纤维化面积,免疫组化检测纤维化指标COL5A2、COL1A1、Foxf2、Smad6和整合素αvβ3表达,扫描电镜检测子宫内膜上皮细胞饮突表达,与雄鼠交配检测胚胎数量。
结果:下调Foxf2或上调Smad6表达均可减轻双重损伤法导致的大鼠IUA,减轻纤维化,改善子宫内膜腺体表达,抑制COL5A2及COL1A1的表达:增加αvβ3和胞饮突的表达,改善子宫内膜容受性,提高妊娠胚胎数量。
研究结论:Foxf2和Smad6均参与了THESCs纤维化过程,两者相互结合,在COL5A2启动子区域具有相同的转录结合位点。在大鼠IUA发病过程中,Foxf2与Smad6可能通过共调控COL5A2的转录表达参与了IUA的发病,下调Foxf2或上调Smad6表达均可抑制纤维化,提高子宫内膜容受性,改善妊娠结局。