胚胎子宫

哺乳动物胚胎着床是一个复杂的发育过程,包括胚泡与子宫内膜之间的相互识别、定位及粘附,进而穿透子宫内膜表面,植入内膜基质等步骤。它是一个胚胎子宫内膜在时空上相互适应、同步协调变化的过程。一方面,胚胎不断发育成熟,逐渐形成“侵入态”;另一方面子宫内膜发生容受性变化,为接纳胚泡建立一种“接受态”。因此,胚胎和子宫的同步协调变化不仅是胚胎着床成功与否的关键所在,同时也是调控胚胎着床的作用靶点。 近年研究表明,着床期的胚胎子宫内膜除受到雌孕激素的精细调节外, 胚胎子宫内膜自身尚表达和分泌多种着床相关的蛋白因子,如白血病抑制因子(leukaemia inhibitory factory, LIF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinases, MMPs)等,他们以自分泌或旁分泌方式协调母胎的特殊生理状态。有研究显示,胚胎中特定蛋白因子的表达和分泌水平与胚胎的生长发育和着床能力密切相关。因此,这些着床相关因子的表达水平可能作为判断胚胎发育情况、着床能力及子宫内膜接受性的较客观的指标或功能标记物(functional marker)。 近年来,人们在胚胎着床相关因子的研究中,逐渐发现胰岛素样 生长因子(insulin-like growth factors, IGFs)的作用不可忽视。IGFs家族包括IGF(IGF-I和IGF-II)、IGF受体(IGF-IR、IGF-II/M6P-R)和IGF结合蛋白(IGF binding proteins, IGFBPs)。其中,IGF-I、IGF-II与早孕期间胚胎的发育和着床,以及围着床期子宫内膜的容受性变化有关。据报道,IGF-II是早孕期间人和小鼠胰岛素样生长因子家族中唯一自分泌的因子。IGF-II的作用是由IGF-IR与IGF-II/M6P-R共同介导的。IGF-II/M6P-R主要是通过清除过量表达的IGF-II,而发挥对IGF-II的负性调节作用,并控制细胞的增殖和分化。有关IGF-II在小鼠的胚胎发育过程中表达水平的报道不完全一致。 本室近年的研究表明,胚胎表面有呈阶段特异性表达的LeY寡糖[Fuc (1,2- Gal (1,4 (Fuc (1,3)- GlcNAc(1 -3Gal],在胚胎的着床过程中起重要作用。LeY寡糖不仅对母胎之间的分子识别起中介作用,为着床所必需;且可能作为信息分子参与着床调节网络,并对其他着床相关因子的表达起调控作用。 本论文的主要工作如下: (一)选取不同发育时期(2-细胞期,4-细胞期,8-细胞期,桑椹期,囊胚期)胚胎,通过RT-PCR检测IGF-II及其受体IGF-II/M6P-R的基因表达;应用点杂交免疫印迹和间接免疫荧光技术,分析不同发育时期胚胎IGF-II表达的动态变化规律,及其在胚胎表面的定位和分布。结果显示:1.胚胎发育期间,IGF-II的分泌和表达均逐渐增强,至囊胚期达到高峰;2.IGF-II/M6P-R的基因表达随胚胎发育呈现逐渐下降趋势,至囊胚期表达最弱;3.不同发育时期胚胎IGF-II的间接免疫荧光分析显示,受精卵表面几乎未见IGF-II的表达,从2-细胞期开始,IGF-II于胚胎表面出现,呈均匀分布;其后逐渐增强,至囊胚期表达最强。 (二)应用RT-PCR和点杂交免疫印迹技术,检测小鼠着床前后子宫内膜(受精后D1, D2, D3, D4, D5天)IGF-II的基因表达和蛋白分泌。结果显示:IGF-II在着床前子宫内膜(D1, D2, D3天)的表达逐渐升高,于着床窗口期(D4天)表达最高,着床后(D5天)显著下降。 (三)应用LeY寡糖特异性单克隆抗体AH6在体外与着床前胚泡共孵育后,以RT-PCR和点杂交免疫印迹技术,观察LeY寡糖对胚胎IGF-II基因表达和蛋白分泌的调控作用。结果显示:胚泡表面的LeY寡糖封闭后,胚泡的IGF-II mRNA和蛋白分泌水平均明显受到抑制(P