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连接粘附分子2在小鼠早期妊娠子宫中的表达、调节与功能

苏仁伟  
【摘要】: 哺乳动物胚胎的成功着床需要具有黏附能力的活性囊胚和具有接受能力子宫内膜之间成功的建立分子对话,并进行进一步的相互作用,着床过程可分为定位、黏附和侵入三个阶段。胚胎的着床过程受到卵巢分泌的类固醇激素雌激素和孕酮的控制,雌激素和孕酮协同调节子宫细胞的增殖和分化,时空特异性地控制子宫着床窗口的打开。本研究室利用基因芯片分析发现连接粘附分子2在小鼠早期妊娠第3天和第4天有高表达,提示该分子在小鼠胚胎着床窗口的开放中可能起到重要作用。连接粘附分子家族属于免疫球蛋白超家族,是细胞粘附分子中的一员,我们利用原位杂交、免疫组织化学、Real-time PCR、Western blot、胚胎黏附分析以及子宫角抗体注射等方法,对连接粘附分子家族特别是Jam2在小鼠早期妊娠子宫中的表达、调节及功能进行了深入的研究。 Jam2 mRNA在早期妊娠第1天和第2天的小鼠子宫中基本没有表达,在第3天和第4天腔上皮有强表达,在腺上皮弱表达,在第5天Jam2 mRNA的信号较弱,在早期妊娠第7天和第8天的小鼠子宫系膜侧的血管内皮细胞有强表达。Jam2蛋白的表达模式与mRNA类似,不同的是第3天子宫腔上皮的表达较弱而只有第4天表达很强,在第4天中午12:00到下午16:00 Jam2蛋白的表达最强。在第5天着床点的腔上皮还有少量蛋白的表达,在第7天和第8天的小鼠子宫系膜侧的血管内皮细胞同样有强表达。使用Real-time PCR和Western blot得到的定量分析结果与上述定位分析基本一致。 Jam2在早期妊娠子宫中的表达受到孕酮诱导,卵巢切除的小鼠子宫中Jam2 mRNA和蛋白的表达在孕酮处理后6-12 h后被明显诱导。使用孕酮受体拮抗剂米非司酮(RU486)可以抑制孕酮对Jam2的诱导,说明孕酮可以通过其核受体PR诱导Jam2的表达。RU486处理早期妊娠第4天的小鼠可以抑制子宫中Jam2 mRNA和蛋白的表达,说明早期妊娠中体内Jam2的表达也是受到孕酮及其核受体的调节的。进一步研究发现转录因子Msx1介导了孕酮对Jam2表达的调节,Msx1在卵巢切除和早期妊娠的小鼠子宫中都受到孕酮及其核受体的调节,使用电穿孔的方法在体外培养的小鼠子宫内膜腔上皮组织中过表达Msx1,可以上调Jam2的表达。 另外,我们发现雌激素可以在短时间内上调卵巢切除小鼠子宫中Jam2的表达,其下游分子LIF也可以通过激活信号转导与转录激活因子Stat3的磷酸化从而促进Jam2表达的上调。使用LIF或Stat3磷酸化抑制剂处理均可影响腔上皮组织中Jam2的表达,通过电穿孔的方法将持续活化的c-Stat3载体导入体外培养的小鼠子宫内膜腔上皮组织中也可以明显上调Jam2的表达。 黏附分析的结果证明,包被重组Jam2蛋白可以促进酶标板底部孵化胚胎的黏附,而可溶性的重组Jam2蛋白和重组Jam3蛋白可以抑制这种促进作用。在体内实验中,注射Jam2抗体的子宫角着床胚胎数量远低于注射山羊IgG的对照侧,表明Jam2可以促进胚胎和子宫内膜腔上皮之间相互作用。这些结果说明Jam2可能通过介导孵化胚胎在子宫内膜腔上皮上的黏附促进了胚胎着床的过程。 我们的结果表明,孕酮通过转录因子Msx1诱导Jam2在小鼠子宫接受期腔上皮中的表达,而雌激素及其下游LIF-Stat3通路也可以促进Jam2的表达。Jam2通过与胚胎滋养层细胞表达的配体相互作用促进了胚胎的定位、与子宫内膜的黏附。


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