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研究背景:在哺乳动物中,卵母细胞受精是妊娠的开始,而孕卵埋入子宫内膜的过程称之为着床,是生殖成功的关键步骤之一。IVF—ET技术的开展与进步,给人类生殖障碍提供了良好的治疗机会,但成功率在≤35%的低水平徘徊,其中重要的原因是孕卵着床失败。研究发现,着床过程主要包括胚胎与子宫内膜两个关键因素。子宫内膜只有在特定的时期才允许着床,称之为“窗口期”;同时,胚胎必须在特定的发育阶段才能与子宫内膜发生反应并着床,胚胎与子宫内膜的发育必须同步。胚胎的植入与同种异体移植有着相似之处,但子宫内膜对于胚胎的容受性机制至今未完全阐明。成功的着床与正常的胚胎—内膜微环境、激素水平及免疫机制相关,这一过程主要由蛋白质发挥功能来完成。随着生物化学、物理学、计算机技术的迅猛发展,研究从既往的单一蛋白质或细胞因子的分析,发展到现阶段同时进行高通量蛋白组的研究。国内外已有多个学者报道,通过现代蛋白质谱技术研究发现,发育中的胚胎在不同时期、正常发育的胚胎与发育不良的胚胎都有不同的蛋白质谱的表达,着床成功与失败的子宫内膜同样有不同蛋白质谱的表达,不明原因不孕症妇女血清蛋白质谱与正常妇女也有着显著的差异表达。其中,多种差异蛋白均与着床相关,对着床和/或着床障碍相关的蛋白质组学研究成为该领域的一个方向,但是确切的机制至今未明。并且,对于胚胎和子宫内膜的研究是有创的操作,并涉及到生物伦理学的问题,因此,目前多是通过动物模型来进行研究。
本课题的前一阶段试验中,已经利用CM10芯片及飞行质谱技术对实验组合对照组进行血清蛋白质谱分析,两组进行差异蛋白质比较。结果发现,着床失败及着床成功组蛋白质谱有16种蛋白差异有显著性。对照组与实验组相比,质核比为5081Da蛋白表达下降,质核比为5347Da、5928 Da、14575 Da、34910 Da、32766 Da、35067 Da、36234 Da、37743Da、37942 Da、40742 Da、43984 Da、41580 Da、45847 Da、32766 Da蛋白表达上升。其中质核比为5081Da、5347Da、5928 Da、14575 Da的四种蛋白表达丰度较高
研究目的:本实验希望利用2—DE电泳技术着重分离出质核比在5000Da—20000Da范围内的两组间差异蛋白,并应用质谱技术对所得蛋白质点进行测序分析,进而确定蛋白质种类,试找出着床成功或失败的标记物,并通过分析差异蛋白的功能,进一步了解着床的可能机制。
研究方法:本实验通过采集因输卵管因素不孕接受IVF—ET治疗的妇女取卵并行配体移植后2天清晨空腹血液,制备为血清5ml并分装出20ul,于—80℃低温冰箱保存。移植二周后采集患者清晨空腹血,测血β—HCG,小于100 mIu/ml定为着床失败,为实验组;大于100mIu/ml者为着床成功,定为对照组。利用2—DE电泳技术对比分离两组间蛋白质谱,分离出质核比在5000Da—20000Da范围内的差异蛋白,利用MALDI-TOF技术进行蛋白测序。
实验结果:两组进行差异蛋白质比较,结果发现,质核比在5000Da—20000Da范围内的差异蛋白经质谱测序结果为人结合珠蛋白/触珠蛋白前体(Haptoglobin precursor,Hp precursor),分子量为45861Da。
结论:本实验中,着床成功与失败患者围着床期血清蛋白质谱有显著性差异,而且分离出了一种差异蛋白并测序证实为人结合珠蛋白/触珠蛋白前体。根据既往的研究表明,该蛋白质分别在不孕与正常群体间、妊娠与非妊娠群体间、正常妊娠与病理妊娠群体间均存在差异表达,并且,在早期的血清检测中就可以特异性地反映着床的成败。可以进一步做成相关抗体来检测患者血清中的含量,早期预测着床的成功性。也可以作为引导,从分子水平研究不孕症的病理过程,进而寻找不孕症新的治疗途径。