β1，4-半乳糖基转移酶Ⅰ在胚胎着床中的作用及与白血病抑制因子的相互调控

【摘要】： 目的:白血病抑制因子(LIF)因其能诱导小鼠M1型白血病细胞分化为巨噬细胞和抑制白血病细胞增殖而得名,是一类具有广泛生物学功能的分泌型糖蛋白,是介导胚泡着床最主要的细胞因子。LIF在胚胎的生长、发育及分化中起重要作用。许多研究表明:含LIF的条件培养液可促进胚胎发育、加速孵化、提高其存活率、以及促进滋养层细胞增殖和内细胞团的生长、加速胚胎脱透明带。已知LIF对着床网络中的多种因子(如基质金属蛋白酶MMPs、表皮生长因子EGF等)均有调节作用,但其对参与精卵识别的细胞黏附分子β1,4-GalTⅠ是否参与胚胎着床及其在着床中的作用尚不清楚。 β1,4-半乳糖基转移酶Ⅰ(β1,4-galactosyltransferaseⅠ,β1,4-GalTⅠ)是目前人们研究最广泛的糖基转移酶之一,它是β1,4-半乳糖基转移酶家族中最早被发现的,也是研究最深入的一个成员。β1,4-GalTⅠ以长型和短型的形式分布在高尔基体和细胞膜两种不同的亚细胞结构上,行使不同的功能。高尔基体上的β1,4-GalTⅠ功能是将半乳糖基从UDP-半乳糖基转移到N-糖链的末端N-乙酰氨基葡萄糖上形成β1,4-糖苷键;细胞膜上的β1,4-GalTⅠ作为细胞黏附分子参与了一系列生理过程,例如细胞的黏附、铺展、精卵识别、神经轴突的延伸、间充质细胞、肿瘤细胞的迁移以及晚期桑椹胚的致密化。而胚胎着床与肿瘤细胞的转移、浸润有很多相似之处。本文利用人子宫内膜上皮细胞(RL95-2,模拟着床前子宫内膜)和人胚胎细胞(JAR、模拟着床前胚胎)组成的体外着床模型,采用RNAi干涉(或过表达)、RT-PCR、细胞化学染色及Dot-blot等方法研究LIF因子与β1,4-GalTⅠ之间的相互调控及其对胚胎着床的影响。 方法:人子宫内膜上皮细胞(RL95-2)经含LIF或LIFAb培养基培养,或经β1,4-GalTⅠ基因干扰(或过表达)载体转染后,应用细胞化学染色、RT-PCR和Dot-blot方法,分析LIF对β1,4-GalTⅠ表达的影响,或调控β1,4-GalTⅠ基因表达后对LIF表达的影响,并通过体外着床模型分别观察LIF及β1,4-GalTⅠ对胚胎着床的作用。 结果:(1)与正常培养组相比,在经LIF培养24h后,RL95-2细胞的Galβ1-4GlcNAc合成量增加;β1,4-GalT I的基因表达水平增高;β1,4-GalTⅠ酶蛋白水平提高。同时,胚胎的黏附率(83.5%)也明显高于正常培养组(70%)。而经LIFAb处理24h后,Galβ1-4GlcNAc的合成量下降;β1,4-GalTⅠ基因的表达水平降低;β1,4-GalTⅠ蛋白的合成水平减少。同时,胚胎的黏附率(35%)也明显低于正常培养组(70%)。(p0.05) (2)在β1,4-GalTⅠ基因表达载体转入后60h,RL95-2细胞内有明显的绿色荧光蛋白表达,说明载体转染效果良好。与正常培养组和空载体转染组比较,基因干扰组Galβ1-4GlcNAc的合成明显下降;过表达组则明显增高。同时观察β1,4-GalTⅠ基因过表达组,其LIF基因和蛋白的表达增高,胚胎的黏附率和扩展生长率(84.5%)高于正常培养组(70.0%)、空载体组(68.4%)和基因干扰对照组(67.6%),(p0.05);而β1,4-GalTⅠ基因抑制组,LIF基因及其蛋白表达均下降,胚胎的黏附率和扩展生长率(29.2%)也明显降低,(p0.05)。 结论: (1) RL95-2细胞的LIF与β1,4-GalTⅠ表达有相互影响。 (2) LIF胚胎着床的影响可能与其上调子宫内膜细胞β1,4-GalTⅠ的表达有关。 (3)β1,4-GalTⅠ表达与胚胎着床有关,设想可能通过对RL95-2细胞LIF表达的调节影响其与胚胎间的识别和黏附。