朊蛋白在小鼠蜕膜化和胚胎着床及雄性生殖系统中的表达规律与调节研究

摘要

朊蛋白(Prion Protein，PrP)是一种通过糖基化磷脂酰肌醇(GPI)锚定于细胞膜的糖蛋白。人类克雅氏病、库鲁病、疯牛病和羊瘙痒症都是由异常朊蛋白(PrPSC)引起的。正常的朊蛋白(PrPC)是不致病的，在哺乳动物的大多数组织中朊蛋白均有一定程度的表达，在所有的细胞类型中，以神经元表达的水平最高。然而，朊蛋白的正常生理功能尚未明确，近年来对其生理功能的研究也逐渐成为焦点。层粘连蛋白及其受体是一类广泛存在于基底膜带中的多功能大分子糖蛋白，是重要的细胞外基质成分层粘连蛋白的受体。层粘连蛋白受体(Laminin receptor，LAMR)也被证明为一些病毒的受体，例如登革热病毒，甲病毒和腺病毒(AVV)，以及细胞朊蛋白(PrPC)和传染性朊病毒(PrPSC)。而且，LAMR-1在基本的细胞生物学过程中发挥了基础性作用，如细胞粘附，细胞生长，作为转移癌的一个主要参与者，影响侵入，粘附和细胞凋亡过程。
　　 本实验以小鼠为材料，利用免疫组化和RNA原位杂交的方法研究了PrPC和LAMR1在围着床期子宫中的表达，并利用人工诱导蜕膜化和延迟着床激活等动物模型研究PrPC和LAMR-1在小鼠子宫中的表达与调节；通过构建小鼠睾丸切除模型、输出管结扎模型以及隐睾模型等，研究PrPC和LAMR-1在附睾中的表达。为揭示其在胚胎着床和蜕膜化过程中的分子机制以及其在精子发生、成熟中的作用奠定了良好基础。
　　 PrPC和LAMR-1在小鼠早期妊娠第1-4天子宫腔上皮和腺上皮上有表达，且表达逐渐减弱。在妊娠第5天，PrPc和LAMR-1主要在胚胎着床位点处的腔上皮和近腔蜕膜细胞中较强表达；妊娠第6天时主要定位在近腔侧蜕膜区，至妊娠第7、8天，PrPC和LAMR-1在蜕膜区的表达逐渐变强。在第5-8天着床的小鼠胚胎上没有检测到明显的免疫染色信号。在人工诱导蜕膜化小鼠模型中，对照组子宫腔上皮和腺上皮中PrPC和LAMR-1弱表达，而在人工诱导蜕膜化的子宫蜕膜中强表达。在小鼠延迟着床激活的子宫中，PrPC和LAMR-1同样在胚胎着床位点处的腔上皮和腔上皮下基质中表达较强，同时腺上皮中也有所表达，而在延迟着床的子宫中腔上皮和腺上皮中PrPC的表达较弱，而LAMR-1在延迟着床子宫中的腺上皮上表达较强。在激素调节小鼠模型中，注油对照组的小鼠子宫腔上皮上PrPC强表达，注射孕酮组、雌激素组和孕酮雌激素组子宫的腔上皮上免疫染色稍有减弱，小鼠子宫腺上皮上可以检测到PrPC的免疫染色，但组间差异不明显。
　　 在成年小鼠的睾丸和附睾中均有PrPC和LAMR-1mRNA表达；成年小鼠附睾起始段中PrPCmRNA的表达明显高于其他各段。而LAMR-1mRNA在附睾头和附睾尾的表达较强。其他部位的表达则较弱。小鼠睾丸双侧切除后，附睾起始段PrPcmRNA表达下降，外源补充睾酮能部分恢复其表达，说明PrPCmRNA在附睾起始段的高表达受睾酮的调节。小鼠单侧睾丸切除以及附睾输出管结扎后，附睾起始段PrPCmRNA表达有所下降，但仍高于其他各段，表明PrPC在附睾起始段的高表达受雄激素和睾丸因子的共同调节。通过隐睾模型检测PrPCmRNA的表达结果显示，温度对PrPCmRNA在附睾中的表达没有明显的影响。
　　 这些结果表明，PrPC和LAMR-1表达与小鼠胚胎着床及蜕膜化过程紧密相关，并可能参与调节滋养层的侵入。另外，雌激素和孕酮可能下调小鼠子宫腔上皮和腺上皮PrPC的表达，然而其具体机制尚需深入研究。PrPC的受体LAMR-1在起始端与朊蛋白表达呈现相反的表达模式，暗示在附睾中PrPC可能并不是通过LAMR-1发挥作用，但尚需更多的实验证实。