研究目的及意义胚泡植入是哺乳动物生殖过程中的重要环节,是妊娠的关键。植入包括胚泡在子宫内膜上的定位、黏附和侵入,以及随后子宫内膜的修复。植入需要有接受态的子宫内膜和功能正常的胚泡,以及两者之间的相互识别。胚泡植入的调控机制十分复杂,研究表明,这一过程是由子宫局部激素-免疫-细胞因子及黏附分子网络系统相互作用的结果。近年来,大量实验证实,某些细胞内信号转导通路在此过程中被激活,调控特定基因的表达,使胚泡滋养层和子宫内膜发生同步协调变化,从而使得发育正常且具有侵入性的胚泡顺利植入。尽管目前对胚泡植入调控机制方面的研究已经取得了长足的进展,但是仍有许多问题亟待我们深入探讨和研究。比如诱导子宫内膜进入接受态的信号转导分子是来自母体,还是来自胚胎,或者是两者共同作用?各细胞内信号传导通路之间关系如何?等等。信号转导和转录激活因子3(signal transducer and activator oftranscription 3,STAT3)是STAT家族的一员,是一种存在于细胞浆与酪氨酸磷酸化信号通道偶联的双功能蛋白,它广泛表达于不同类型的细胞和组织中,在动物的早期胚胎发生、细胞生长、凋亡控制、细胞分化及运动等活动中发挥重要作用。许多细胞因子、生长因子和激素等都可以通过JAK-STAT信号通路起作用。研究表明,白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、集落刺激因子(colony-stimulatingfactor,CSF)等多种因子均可通过激活STAT3而发挥作用,而这些因子在小鼠胚泡植入过程中均发挥着重要作用。条件性敲除STAT3基因,小鼠胚胎在妊娠第七天死亡。另有实验表明,在胚泡植入开始时,STAT3在子宫内膜植入位点高度表达和激活,随着植入的进行,STAT3的表达及活化主要发生在蜕膜细胞内,推测STAT3可能在胚泡植入和子宫内膜蜕膜化过程中起重要作用。目前,国内关于STAT3在围植入期作用的研究报道较少,而且孕激素受体拮抗剂米非司酮(Mifepristone,RU486)对STAT3表达的影响的研究国内外还未见报道。本实验以妊娠昆明小鼠为动物模型,利用免疫组织化学技术和图象分析方法对STAT3在围植入期子宫内膜的表达进行定位及半定量检测并比较STAT3在正常妊娠小鼠子宫内膜和米非司酮致着床障碍子宫内膜中的表达,从而观察STAT3对小鼠胚泡植入、子宫内膜的影响及米非司酮对STAT3表达的影响,探讨STAT3与胚泡植入和子宫内膜蜕膜化的相关关系及米非司酮的抗植入作用机理,以进一步揭示胚泡植入机制,丰富生殖生物学中相关领域的知识,并为临床诊断、治疗植入障碍型不孕症、提高体外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryotransfer,IVF-ET)等辅助生殖技术的成功率以及研究和开发新型抗植入药物提供理论和实验依据。研究方法:1.取真孕及假孕1～8天上午10时和孕4天下午5时、晚上12时小鼠子宫,石蜡包埋,连续切片,采用免疫组织化学方法及图象分析技术检测围植入期子宫内膜中STAT3的表达及变化规律,同时取未孕动情期雌性小鼠子宫作为对照组。2.另取孕鼠随机分为三组,分别于孕2天上午9时行皮下注射。米非司酮组皮下注射1.2mg/ml米非司酮0.1ml/只;载剂对照组皮下注射1,2-丙二醇0.1ml/只:空白对照组为正常妊娠,不做任何处理。每组分别于孕3、4、5、6、7、8天上午9时取子宫,石蜡包埋切片,采用免疫组织化学方法及图象分析技术比较检测正常妊娠小鼠子宫内膜和米非司酮致着床障碍子宫内膜中STAT3的表达。同时,检查孕8天小鼠子宫的植入胚胎数,并观察子宫内膜的组织学变化。结果:1.①STAT3在小鼠子宫内膜的表达主要位于腔上皮、腺上皮和蜕膜细胞的细胞质,偶尔于胞核表达。②真孕组腔上皮:孕3天时STAT3呈弱阳性表达;孕4天上午表达明显增强,呈阳性着色;孕4天下午达高峰,呈强阳性着色;此后表达水平稍下降,但孕4天午夜仍维持强阳性着色;孕5天STAT3表达骤减,孕6～7天表达水平逐渐降至弱阳性。真孕组腺上皮:孕2天时STAT3呈弱阳性表达:孕3天阴性;孕4天上午STAT3表达急剧增强,呈强阳性着色;孕4天下午表达达高峰;孕4天午夜表达水平稍下降,但仍维持强阳性;此后STAT3表达骤减,孕5天呈阳性着色;孕6～7天STAT3表达水平逐渐降低至弱阳性。真孕组蜕膜细胞:孕5天STAT3在蜕膜细胞呈阳性表达,此后STAT3的表达水平随妊娠天数的递增而增强,孕7、8天时呈强阳性表达。③假孕组只有孕4天时子宫内膜腔上皮、腺上皮STAT3表达呈弱阳性。④STAT3在未孕动情期小鼠子宫内膜的腔上皮和腺上皮均呈弱阳性表达。⑤STAT3在真孕组小鼠子宫内膜中的表达明显高于各同期假孕组。此外,在孕7～8天的胚胎中未检测到STAT3免疫染色。2.①STAT3在载剂对照组和空白对照组小鼠子宫内膜中的表达水平基本相似。孕3天呈弱阳性表达;孕4天表达急剧增强,呈强阳性着色;此后表达骤减,孕5天呈阳性着色;孕6～7天其表达水平逐渐降低至弱阳性。孕5天STAT3在两组蜕膜细胞中呈阳性表达,此后表达水平随妊娠天数递增而增强,孕7～8天呈强阳性表达。②STAT3在米非司酮组孕3～8天的子宫内膜中均呈弱阳性或阴性表达,在孕4天无表达高峰。3.米非司酮组的着床率(20.00%)和平均着床胚泡数(8.500±3.942)均明显低于载剂对照组(86.67%,13.150±2.994)和空白对照组(90.00%,14.225±3.330),与两者相比,差异十分显著(P＜0.01)。组织学观察:米非司酮组子宫内膜发育不良,腺体与间质发育不同步。结论:1.STAT3参与胚泡植入过程和子宫内膜容受性的建立。2.STAT3可能参与植入后胚泡滋养层的扩展、分化及子宫内膜蜕膜化反应。3.STAT3在小鼠围植入期子宫内膜中的表达不仅受母体因素的调控,还可能与胚泡的刺激有关。4.米非司酮的抗植入、促流产作用可能是通过阻断孕激素与其受体结合,下调STAT3的表达而实现的。