围着床期子宫内膜血管生成微环境的正常构建涉及巨噬细胞(Mφ),此乃子宫内膜容受性确立的标志性事件。有研究显示内膜Mφ在一定条件下通过分泌细胞因子对其产生关键性的双向调节作用,但机制尚不清楚。我们以往的研究发现,围着床期小鼠内膜Mφ数量及VEGF、iNOS表达与新生血管密度存在正相关关系,因而推测Mφ可能通过以NO-VEGF为核心的差异性细胞因子分泌模式分阶段调节血管新生。本研究采用小鼠Mφ-滋养细胞-血管内皮三维体外无血清培养体系,通过添加孕酮、绒促性腺激素等刺激手段模拟在体围着床期状态,研究Mφ来源NO-VEGF等细胞因子差异表达,了解其变化规律及与血管内皮增殖的关系,应用MAPK及p13激酶通路调节剂干预,探讨其细胞信号传导通路;同时通过RNA干扰技术沉默iNOS和VEGF基因,检测相关蛋白质表达水平,验证Mφ分泌NO-VEGF对内膜血管生成的作用,为阐明其调节机制提供充分的科学依据。
macrophages;angiogenesis;embryo implantation;nitric oxide synthase;NEED8
子宫内膜容受性的建立是胚胎成功着床的前提条件,其中围着床期子宫内膜血管微环境的建立是子宫内膜容受性成功建立的组织学基础,且既往的研究表明巨噬细胞(Mφ)在生殖过程中发挥重要作用。然而,调控子宫内膜血管新生和内膜功能改变(由增殖期向分泌期转变,以及子宫内膜蜕膜化)的机制至今仍未完全阐明。本项目着眼于巨噬细胞(Mφ)在围着床期子宫内膜血管生成中所发挥的作用以及相关机制研究。我们建立妊娠小鼠假孕模型,采用免疫组化和流式细胞学等实验手段观察围着床期不同时间点Mφ在子宫内膜的分布,尤其是在着床点与非着床点分布有差异性,围着床期Mφ在子宫内膜呈现一个明显募集的趋势,且与内膜新生血管分布密切相关。继而我们利用雌性小鼠去势模型,通过给予不同浓度雌激素(E2)、孕激素(P4)处理,观察发现小鼠子宫内膜Mφ的数量与E2、P4浓度密切相关,提示E2、P4是调节围着床期Mφ在子宫内膜募集、分布的重要因子。在上述研究的基础上,我们采用脂质体技术敲除内膜局部的Mφ,胚胎着床率显著下降,同时观察到子宫内膜VEGF的表达水平也明显降低,提示Mφ可能通过促进VEGF分泌来参与围着床期子宫内膜血管生成微环境的建立,以及与胚胎着床相关因子(如LIF)的表达,从而影响胚胎着床过程。鉴于围着床期子宫内膜的蜕膜化是影响胚胎成功着床的关键环节,我们首先采用免疫组化方法研究与Mφ密切相关的泛素化蛋白8(NEDD8),结果显示NEDD8在女性月经周期各阶段的子宫内膜中均有表达,我们采用RT-qPCR、流式细胞学、溴-脱氧尿嘧啶掺入法等研究NEDD8对人子宫内膜间质细胞系HESC的增殖、蜕膜化的影响,结果提示NEDD8在子宫内膜间质细胞中所介导的细胞内泛素化,在围着床期子宫内膜蜕膜化中发挥着关键作用,是调控胚胎成功着床的重要分子。进一步机制研究我们发现Mφ是通过合成NO-VEGF这一功能蛋白复合体,来参与子宫内膜血管的新生;此外,我们还发现前列腺素E2(PGE2)可能是卵巢和子宫内膜局部巨噬细胞促进血管生成作用的重要调控因子,促进胚胎着床,为研究围着床期子宫内膜蜕膜化的机制研究提供了新的方向,也为临床研究反复胚胎着床失败的机制和寻找治疗方法提供了新的靶点。