本项目拟构建小鼠胚胎及子宫上皮细胞共培养体系,建立体外钼暴露试验模型。用实体显微镜观察胚泡的黏附和扩展情况,采用明胶酶谱和ELISA 法分析培养液中MMP-9活性及含量,用免疫组织化学(IHC)、免疫荧光和Western-blot技术检测MMP-9和TIMP-1蛋白表达量,用real-time PCR技术测定MMP-9和TIMP-1mRNA表达量,探索钼调控MMP-9/TIMP-1对小鼠胚胎植入的影响;通过在饮水中添加高钼,建立钼暴露雌性小鼠实验动物模型,进行自然交配和胚胎移植试验,采用real-time PCR技术测定妊娠早期小鼠子宫母胎界面MMP-9和TIMP-1 mRNA表达量;用免疫组织化学和Western-blot技术检测MMP-9 和TIMP-1蛋白表达量。从发育生物学角度,阐明钼对胚胎植入障碍的影响及其分子机制,为不孕症和地方病的防治提供理论依据。
molybdenum;embryo implantation;mouse;MMP-9;TIMP-1
为阐明钼调控MMP-9/TIMP-1系统对胚胎植入障碍的影响,本项目通过建立小鼠钼暴露及卵母细胞培养模型,在受精后不同时期,采集母胎界面组织。借助电子显微镜和光学显微镜观察母胎界面病理形态学变化;采用real-time PCR 技术测定妊娠早期小鼠子宫母胎界面MMP-9 和TIMP-1 mRNA表达量,采用免疫组织化学和Western-blot 技术检测MMP-9 和TIMP-1 蛋白表达量。结果显示,钼暴露可显著降低小鼠血清SOD和GSH-Px活性,提高MDA含量,损伤小鼠子宫和卵巢组织,导致子宫和卵巢组织正常细胞数明显减少,细胞形态结构模糊,细胞核萎缩、内质网扩张,线粒体肿胀、嵴断裂、大量空泡化等病理形态学变化;400mg/L和600mg/L可显著降低小鼠卵母细胞的发育潜能,使正常发育2-ceLL和胚胎数量显著下降;在受精后卵母细胞发育后期400mg/L和600mg/L显著降低了小鼠母胎界面MMP-9 mRNA和蛋白表达量,结果显示,妊娠早期胚胎组织MMPs/TIMPs系统基因存在高丰度差异表达,过量钼可调控MMP-9/TIMP-1系统导致胚胎植入障碍,显著降低雌性小鼠的生殖功能。这一结论从发育生物学角度,阐明了钼调控MMP-9 /TIMP-1系统,致胚胎植入障碍的分子机制,为不孕症和地方病的防治提供了理论依据。