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胚泡着床是成功妊娠的第一步,受到多种因素调控,其详细分子机理还不清楚。子宫内膜容受性的形成是胚泡着床成功的关键,其形成的分子机制目前尚不清楚。传统的单基因研究模式限制了子宫内膜容受性相关基因的研究发展。近年来迅速发展的基因组学研究,能动态、整体、定量地考察生理或病理过程中各相关基因的表达情况,对于探讨生理或病理过程中特异性的关键基因来说,是一种有效的高通量的研究模式,可以获得一些传统手段无法得到的新的相关基因,有益于各种生理或病理机制的全面阐明。本研究利用抑制性差减杂交技术(suppressionsubtractivehybridization,SSH)筛选出一些与子宫内膜容受性建立相关的基因,并对其中的差异基因核糖体蛋白L7(ribosomalp-rotein,RPL7)、核糖体蛋白L7假基因(ribosomalproteinL7pseudogene,RPL7P)、核糖体蛋白L19(ribosomalproteinL19,RPLl9)、酪氨酸3-单氧化酶/色氨酸5-单氧化酶激活蛋白zeta多肽(tyrosine3-monooxygenase/trytophan5-monooxygenaseactivationprotein,zetapolypeptide,YWHAZ)、凝集素半乳糖结合蛋白-3(galectin-3)进行初步验证,对进一步了解子宫内膜容受性建立的分子机制具有重要的意义。
第一部分 人子宫内膜容受性相关基因的筛选
目的:SSH技术建立子宫内膜容受性相关基因的差减文库,筛选出在人胚泡着床窗口期差异表达的基因,以了解子宫内膜容受性形成的分子基础。
方法:采用SSH技术,建立人子宫内膜着床窗口期基因表达的差减文库,并通过测序和genebank的同源对比研究确定差异表达的基因。用半定量RT-PCR对其中的RPL7、RPL7P、RPLl9和YWHAZ在增生晚期和分泌中期的表达进行了验证。
结果:对差减文库中50个克隆进行测序与同源对比,筛出35个在增生晚期和分泌中期有差异表达的基因。其中23个为已知功能基因,12个为未知功能基因。在发现的已知功能基因中,环氧化酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)基因、单胺氧化酶(monoamineoxidase,MAOA)、谷胱苷肽过氧化酶(glutathioneperoxidase3,GPX3)、胎盘蛋白14(placentalproteinM,PPl4)、磷脂酶A2(PhospholipaseA2,PLA2)等是以前的研究已经证实与子宫内膜容受性相关的基因,其余为我们首次筛选出的人类容受性相关基因。RT-PCR验证结果表明RPL7、RPL7P、RPLl9和YWHAZ在分泌中期的表达有不同程度的升高。
结论:应用SSH筛选着床窗口期差异表达的基因,为今后进一步研究内膜容受性形成的分子机理提供新的线索。
第二部分 凝集素半乳糖结合蛋白3在人子宫内膜的时序表达
目的:研究galectin-3在子宫内膜的时序表达,探讨该分子在子宫内膜的表达与子宫内膜容受性形成和胚泡着床的关系。
方法:用RT-PCR和实时定量PCR检测galectin-3mRNA在子宫内膜的时序表达。蛋白印迹法检测galectin-3蛋白在子宫内膜的时序表达。用免疫组化方法检测galectin-3蛋白在子宫内膜的定位和表达。
结果:galectin-3mRNA在分泌中期子宫内膜的表达高于其它期;galectin-3蛋白的表达在分泌中期子宫内膜达最高峰;galectin-3蛋白定位于上皮细胞和间质细胞。
结论:galectin-3在分泌中期子宫内膜高表达,主要定位在上皮细胞,可能与子宫内膜容受性的形成有关。
潜在应用价值
1.对已筛选出的差异表达基因的功能、调控及其与已知子宫内膜容受性相关分子之间关系的研究,可以进一步从基因水平揭示子宫内膜容受性的分子机理,并为应用基因疗法治疗子宫内膜容受性基因表达缺陷引起的不孕提供思路。
2.对galectin一3在胚泡着床过程中的研究,可能为不孕的治疗提供依据,为计划生育提供新的线索。
创新点
本课题首次应用SSH方法研究人胚泡着床窗口期差异表达的基因,筛选出一些与子宫内膜容受性相关的新基因,并对其中的RPL7、RLP7P、RPLl9、YWHAZ和galectin-3基因表达进行了进一步的验证,提示这些基因与子宫内膜容受性建立有关,该研究对进一步探讨子宫内膜容受性的分子机理提供了新的思路。