小鼠子宫平滑肌参与胚胎着床调控的分子机制研究

作     者：曹瑞 

作者单位：华南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：梁晓欢

授予年度：2022年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100211[医学-妇产科学] 10[医学] 

主      题：妊娠过程 平滑肌细胞 肌动蛋白 胚胎着床 调控机制 

摘      要：胚胎着床涉及胚胎和母体子宫间的相互作用。早期妊娠过程中子宫肌层在激素调节下参与调控胚胎间距等过程，从而在着床中发挥作用，提示平滑肌在妊娠过程中的适当调节对于着床的成功建立及着床质量至关重要。作为细胞骨架结构关键要素之一的肌动蛋白，对平滑肌细胞（Smooth muscle cells，SMCs）的运动和收缩发挥着重要作用。单体球状肌动蛋白（Globular actin，G-actin）和聚合丝状肌动蛋白（Filamentous actin，F-actin）是肌动蛋白的两种形式。在SMCs中，两种形式的肌动蛋白处于动态平衡，参与调控SMCs收缩。但目前对于围着床期小鼠子宫平滑肌功能及其肌张力调控机制仍不清楚，本研究重点从肌动蛋白角度关注平滑肌参与胚胎着床调控的分子机制。 鬼笔环肽检测F-actin的结果显示，在妊娠1~4天小鼠子宫肌层中，鬼笔环肽染色呈减弱趋势;到妊娠第5天鬼笔环肽染色强度回升，提示着床窗口期平滑肌细胞中聚合F-actin减少。使用Jasplakinolide（Jasp）抑制F-actin解聚，研究子宫平滑肌持续收缩对胚胎着床的影响，用Jasp处理小鼠子宫SMCs的鬼笔环肽染色结果显示，SMCs中出现聚集F-actin束，表明Jasp促进肌动蛋白聚集。妊娠第3天小鼠腹腔注射Jasp后，妊娠第4.5天和5天时观察发现子宫鬼笔环肽染色增强，胚胎分布不均匀，胚胎间距与对照组相比差异明显，着床标志分子环氧合酶2（Cyclooxygenase2，Cox2）在Jasp处理组的胚胎下基质细胞中表达减弱;同时发现，着床隐窝及胚胎形态异常，呈现非正常矛形，说明在早期妊娠阶段干扰子宫肌层中F-actin解聚会影响胚胎着床质量。 为进一步研究肌动蛋白组装参与平滑肌功能的调控机制，我们比较了Jasp处理子宫SMCs后的转录组差异变化。测序结果显示，与肌动蛋白调节相关的分子肌球蛋白重多肽11（Myosin,heavy polypeptide11，Myh11）、转凝胶蛋白（Transgelin，Tagln）、肌动蛋白γ2（Actin gamma2,Actg2）、胺氧化酶含铜3（Amine oxidase,copper containing3，Aoc3）、肌动蛋白α1（Actin alpha1,Acta1）、DNA结合抑制剂2（Inhibitor of DNA binding2，Id2）、小窝蛋白1（Caveolin1,Cav1）在Jasp处理后的SMCs中表达上调;分泌磷蛋白1（Secreted phosphoprotein1，Spp1）表达下调。这些结果表明，抑制F-actin解聚会影响平滑肌张力的调节。为进一步深入研究平滑肌张力的分子调控机制，对相关分子在早期妊娠子宫中的检测发现，Tagln在小鼠妊娠1~4天子宫平滑肌中表达逐渐减弱;妊娠第5天，Tagln表达显著上调，提示Tagln参与肌动蛋白的组装过程。激素处理发现，在妊娠第4天SMCs中孕酮抑制Tagln的表达，且孕酮受体拮抗剂RU486能挽救这种抑制作用。利用siRNA敲低SMCs中Tagln后，鬼笔环肽染色减弱，说明了Tagln在小鼠围着床期通过介导平滑肌的收缩功能参与调控着床过程。 因此，这项研究为小鼠早期妊娠子宫平滑肌中肌动蛋白组装参与调节胚胎着床的分子机制提供了新见解，即参与肌动蛋白组装的关键分子Tagln在着床前通过控制F-actin聚集参与调节胚胎着床。