分化抑制因子3(Id3)及其相关调控因子在胚胎植入中的作用研究

摘要

胚胎植入是指从卵子受精到胚泡着床的一系列细胞或分子生物学事件，是一个极其复杂的生理过程，主要包括游离胚泡定位、黏附和侵入以及胎盘形成，是一个连续的动力生物学现象，其中任何一个过程的缺陷都会导致不良的妊娠结局。子宫内膜蜕膜化是指子宫内膜基质细胞在胚胎发生黏附反应后、受到蜕膜化诱导因子的刺激，增生并分化形成的一种特殊组织，它对于妊娠的建立和维持具有至关重要作用。已有研究表明约20%的妊娠失败与基质细胞蜕膜化异常有关。子宫内膜基质细胞蜕膜化过程中，母体子宫内膜受到一系列基因及信号通路的调控，从而基质细胞发生广泛的增殖与分化，以适应胚胎的生长。而分化抑制因子3（Id3）作为细胞转录因子，在生物体内广泛表达，具有抑制分化、促进增殖的作用。课题组前期转录组测序结果显示，Id3在人工诱导蜕膜化组织中的表达较对照组显著降低，这提示Id3基因表达的降低可能与子宫内膜蜕膜化的进展有密切联系。先已知对多种细胞分化起关键调控作用的锌指蛋白转录因子1（Prdm1）与Id3相互作用参与多种生物学过程，但是Id3在小鼠子宫内膜蜕膜化中的作用以及在胚胎植入过程中与Prdm1的相互作用均不清楚。因此本研究初步探究了Id3和Prdm1基因在早期妊娠和人工诱导蜕膜化模型小鼠的子宫内膜中的表达模式，探索了Id3在小鼠子宫内膜基质细胞蜕膜化过程中的作用，以及借助体外人工诱导蜕膜化模型验证Prdm1-Id3信号对子宫内膜基质细胞蜕膜化的调控作用，以初步阐明其对胚胎植入的影响，所取得研究结果如下： 1.Id3在小鼠早期妊娠模型中的表达模式 应用免疫组织化学、原位杂交、Western blot以及RT-qPCR检测Id3在早孕小鼠模型中的表达，结果显示Id3高表达于子宫内膜容受期形成阶段（孕第四天），在胚胎着床后基质细胞发生分化的蜕膜化子宫中表达较低，即在D5和D6着床旁的表达明显高于着床点。检测Id3在假孕小鼠模型中的表达规律，其表达与小鼠正常妊娠早孕期的表达模式相似，提示 Id3在早孕期小鼠子宫内膜的时空性表达并不依靠胚胎信号。在小鼠人工诱导蜕膜化模型中，Id3的表达在人工诱导蜕膜化后有所降低，进一步提示Id3的表达下调与蜕膜化发生相关。结果表明Id3可能参与子宫内膜细胞蜕膜化进程。 2.Id3对子宫内膜基质细胞蜕膜化的调控作用 分离小鼠子宫内膜基质细胞，进行体外人工诱导蜕膜化以及过表达Id3基因，发现体外人工诱导蜕膜化可抑制Id3的表达，且过表达Id3可以显著抑制体外子宫内膜基质细胞蜕膜化的过程。 3.Prdm1在小鼠早期妊娠模型的表达模式 应用免疫组织化学、Western blot以及RT-qPCR检测Prdm1在早孕小鼠模型中的表达，Prdm1在D1主要表达于腺上皮和腔上皮，D4表达于基质细胞，在D5着床点主要表达于子宫内膜初级蜕膜区（PDZ），在D6着床点和D8的表达逐渐转向次级蜕膜区（SDZ）。且Prdm1的表达在D5、D6表达高于其它天，且在着床点的表达高于着床旁。在小鼠人工诱导蜕膜化模型中，Prdm1的表达在人工诱导蜕膜化升高，提示Prdm1的表达上调与蜕膜化发生相关。结果表明Prdm1可能参与子宫基质细胞诱导蜕膜化过程。 4.Prdm1对子宫内膜基质细胞蜕膜化的调控作用 分离小鼠子宫内膜基质细胞，进行体外人工诱导蜕膜化以及siRNA干扰Prdm1基因，发现Prdm1在体外人工诱导蜕膜化后表达升高，且干扰Prdm1可以显著降低基质细胞的增殖和分化来影响蜕膜化进程。此外，抑制Prdm1的表达可以促进Id3表达上调进而抑制蜕膜化的进程。 我们的研究初步发现Id3可以抑制蜕膜化的过程；抑制Prdm1的表达可促进Id3的表达上调进而抑制蜕膜化的进程。综上所述，Id3可能参与调节子宫内膜基质细胞蜕膜化过程。

目录

声明

英汉缩略语名词对照

前言

研究背景与目的意义

研究内容

技术路线

1 材料

1.1实验动物

1.2主要仪器

1.3主要试剂

2 方法

2.1动物模型建立与材料收集

2.2小鼠子宫内膜基质细胞(mESCs)分离和培养

2.3细胞转染

2.4基质细胞的体外诱导

2.5免疫组织化学

2.6原位杂交

2.7免疫印迹

2.8 RT-qPCR

2.9免疫荧光

2.10 EdU检测细胞增殖

2.11统计学分析

3 结果

3.1 Id3在早孕小鼠子宫内膜中的表达模式及功能作用

3.2 Prdm1在早孕小鼠子宫内膜中的表达模式及功能作用

4讨论

全文总结

参考文献

文献综述:分化抑制因子3（Id3）

致谢

攻读硕士学位期间发表学术论文情况