论文部分内容阅读
子宫是雌性动物孕育胎儿的肌性器官,主要由子宫平滑肌细胞、子宫内膜细胞和子宫基质细胞构成。在妊娠的大部分时间,子宫处于静止状态以维持胎儿生长所需的稳定环境,同时伴随子宫生长以容纳胎儿、羊水和胎盘。正常的分娩启动发生于妊娠晚期,是一种包含母胎交互、免疫应答在内的多进程、受多因素调控的复杂过程。分娩的核心机制是子宫收缩,分娩由启动到成功也是子宫收缩能力逐渐变强的过程。异常分娩可分为提前分娩和分娩滞后。提前分娩的分子机制与正常分娩有许多相似之处,包括孕酮(Progesterone,P4)功能性减退、炎性细胞因子释放和收缩相关基因表达,而分娩滞后则是因为种种因素造成收缩相关基因无法正常表达的结果。明确分娩启动的具体机制,在动物生产中对分娩时间精确调控,乃至人类妊娠期妊娠状态诊断、妊娠相关疾病预防与治疗有重要意义。Lnc RNA是一种非编码RNA,作为重要的调控元件,可以调控细胞分化、免疫应答和肿瘤迁移等各种生物学活动。目前子宫lncRNA的研究主要聚焦于胚胎附植和子宫相关疾病,对于分娩启动机制的研究尚未报道。本研究旨在筛选分娩启动期与妊娠晚期小鼠子宫差异表达的lncRNA,并探究这些差异lncRNA在分娩启动中的作用,为发现启动分娩的关键分子提供基础数据,为在动物生产中实现对分娩时间的精确调控,以及为人类妊娠状态诊断、妊娠相关疾病预防与治疗提供关键靶点奠定理论基础。主要研究内容和结果如下:1.小鼠子宫分娩启动lncRNA筛选构建妊娠小鼠模型,获取妊娠第15.5天和妊娠第18.5天小鼠子宫进行转录组和lncRNA测序,获得差异表达m RNA和差异表达lncRNA。结果:分别有1654个m RNA和141个lncRNA在妊娠第15.5天小鼠子宫与妊娠第18.5天小鼠子宫存在表达差异。通过定量验证,选出在妊娠第18.5天上调的lncRNA-Gm44275作为后续功能验证的lncRNA。分离小鼠原代子宫平滑肌细胞并鉴定,得到了纯度极高的原代小鼠子宫平滑肌细胞。2.Lnc RNA-Gm44275对小鼠子宫功能的影响首先定量验证备选lncRNA。在生理状态下,小鼠妊娠第18.5天体内P4浓度低于妊娠第15.5天,lncRNA-Gm44275在妊娠第18.5天表达水平高于妊娠第15.5天;体外实验中,lncRNA-Gm44275在小鼠子宫平滑肌细胞表达水平高于小鼠子宫内膜基质细胞和上皮细胞;P4处理小鼠子宫肌细胞后,lncRNA-Gm44275表达水平显著下调(P<0.05)。故选择该lncRNA研究其对子宫功能的影响。然后,构建了lncRNA-Gm44275干扰序列和过表达载体并转染小鼠子宫肌细胞,探究lncRNA-Gm44275对分娩启动相关功能的影响。荧光定量和WB检测相关基因和蛋白表达情况。基因定量结果:干扰lncRNA-Gm44275后,OXTR、IL6及潜在靶基因PBP2、EMP1表达量降低(P<0.05);过表达lncRNA-Gm44275后只有IL6表达水平明显升高(P<0.05)。蛋白表达结果:干扰lncRNA-Gm44275后OXTR表达水平显著降低(P<0.05);过表达lncRNA-Gm44275后IL6,STAT3表达水平显著升高(P<0.05)。为进一步探究lncRNA-Gm44275在体内对子宫功能的影响,通过构建ADVlncRNA-Gm44275和ADVNC腺病毒载体,并注射至妊娠第15.5天小鼠子宫(n=4/4)。注射ADVlncRNA-Gm44275后第33-42h,分娩启动(n=4);注射ADVNC,42h未分娩(n=3),48h未分娩(n=1)。结果表明:lncRNA-Gm44275在体外可以促进炎性细胞因子分泌,STAT3信号通路激活;在体内可以促进分娩启动,导致分娩提前。3.Lnc RNA-Gm44275作用机制的初步探究预测lncRNA-Gm44275潜在靶向miRNA,构建双荧光素酶载体进行双荧光素酶验证。结果表明筛选出的miRNA149-5p与lncRNA-Gm44275不存在靶向关系。通过体外转录合成lncRNA-Gm44275 RNA,生物素标记后进行RNA PULL DOWN并质谱鉴定。结果表明与lncRNA-Gm44275潜在结合蛋白主要富集到肌动蛋白骨架调节信号通路(mmu04810)、黏着斑信号通路(mmu04510)和蛋白聚糖癌症信号通路(mmu05205)。通过上述研究,得出如下结论:1.妊娠第15.5天和妊娠第18.5天小鼠存在141个差异表达lncRNA;2.Lnc RNA-Gm44275在小鼠子宫平滑肌细胞表达水平高于小鼠子宫内膜细胞和基质细胞;3.在体外,lncRNA-Gm44275可以影响OXTR、IL6和STAT3的表达;4.在体内,lncRNA-Gm44275可以促进分娩启动;5.找到256个Lnc RNA-Gm44275结合蛋白或与分娩相关,其中FN1、A2M和LTF已被报道和分娩或子宫收缩能力相关。