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基质金属蛋白酶(MMPs)及其组织抑制因子(TIMPs)主要参与多种生理和病理过程中细胞外基质的降解和重建,近年的研究表明它们还参与了细胞生长、凋亡、迁移和分化以及造血干细胞功能调控等细胞行为。胚胎植入和胎盘形成涉及细胞外基质(ECM)的降解和重建、胎盘绒毛血管的发生、子宫螺旋动脉的改建等,大量的研究表明MMPs和TIMPs是参与这些事件的主要蛋白水解酶系统。MMP-26是近年来发现的MMPs家族的新成员。它的前结构域(prodomain)中具有一个独特的半胱氨酸序列(PHCGVPDGSD),催化结构域含有一个锌结合位点。MMP-26能有效降解纤维蛋白原和纤粘连蛋白等多种ECM。TIMP-4是其主要的抑制因子。目前对它们的功能研究报道较少。
输卵管妊娠是受精卵种植在输卵管的一种病理性妊娠,由于不发生蜕膜化的过程,导致输卵妊娠母胎界面上缺乏母体组织与滋养层细胞之间的旁分泌作用,使滋养层细胞发生过度侵润。然而目前关于输卵管妊娠中滋养层细胞过度侵润的机制还鲜见报道。本研究通过免疫组织化学、原位杂交、RT-PCR、Westernblotting等方法,比较了人类正常妊娠和输卵管妊娠母胎界面上MMP-26和TIMP-4时空表达模式的差异。结果表明,MMP-26和TIMP-4定位于绒毛滋养层细胞和绒毛外滋养层细胞中;TIMP-4在输卵管妊娠母胎界面的表达模式与其在正常妊娠组织中的表达情况基本相似,其水平随妊娠周龄的增加没有明显的变化。在正常妊娠的绒毛组织中,MMP-26的表达水平随妊娠周龄的增加而逐渐降低;但在输卵管妊娠母胎界面上,MMP-26在滋养层细胞中的表达水平随妊娠周龄的增加而增加。MMP-26在生理和病理妊娠母胎界面上表达模式的差异提示此分子可能与输卵管妊娠滋养层细胞过度侵润的特性有关。此外,研究结果还表明MMP-26和TIMP-4在早期绒毛内的造血干细胞和有核红细胞中有很强的表达,而在己分化红细胞中没有表达,提示它们可能在造血细胞的分化和胎盘绒毛血管发生中发挥一定的作用。
胚胎植入过程中,滋养层细胞的侵润与肿瘤的迁移非常相似,显著的区别在于前者是受严格调控的有节制的侵润,当滋养层细胞失去这种严格的调控就会导致绒毛膜癌的发生。基质金属蛋白酶(MMPs)的许多成员在调节母胎对话的过程中起着重要的作用。目前对于MMP-26在滋养层细胞中起的作用所知甚少。进一步的体外实验利用人滋养层细胞(B6Tert)和人绒毛膜上皮癌细胞(JEG-3)作为实验模型,对比研究MMP-26对正常和肿瘤细胞侵润能力和侵润相关分子的影响,探讨MMP-26在人滋养层细胞有节制侵润功能的作用。用特异的功能性MMP-26抗体封闭B6Tert细胞中MMP-26的表达,侵润实验结果显示,细胞的侵润能力明显降低,同时TIMP-4的表达降低,明胶酶谱的结果显示细胞分泌活性MMP-9的能力降低。将含有MMP-26全长基因的pCR3.1质粒转染到B6Tert和JEG-3细胞中使细胞高表达MMP-26基因和蛋白,转染后B6Tert细胞的侵润能力增强25%,JEG-3细胞的侵润能力增加83%。同时在转染的细胞中,MMP-9的表达增强,而TIMP-4的表达降低。明胶酶谱的结果也显示转染后的细胞分泌MMP-9的能力明显增强。荧光免疫细胞化学显示MMP-26和MMP-9在转染的JEG-3细胞和B6Tert中共定位。此外在正常绒毛组织中,MMP-26和MMP-9也共定位。以上研究表明MMP-26能有效的促进滋养层细胞的侵润能力,而且MMP-26也许是通过激活酶原型MMP-9或调节TIMP-4的表达来共同促进细胞的侵润。