Bmp2-4和NO-cGMP信號通路相關成員在哺乳動物子宮中的表達與角色.pdf

1、子宮是雌性哺乳動物重要的繁殖器官，許多至關重要的細胞學事件和生物學過程在子宮中完成，如胚胎植入、蛻膜化、胎盤形成和分娩等。因此，探討并闡明雌性動物子宮功能作用機制及其影響因素具有重要意義。近年來，越來越多證據(jù)骨形態(tài)發(fā)生蛋白家族（Bone morphogenetic protein，BMP）和一氧化氮(Nitric oxide，NO)在子宮機能和發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用，如Bmp2參與蛻膜化過程，NO具有調控子宮肌收縮作用。鑒于此，本試驗通

2、過建立不同動物模型以研究Bmp2/4信號通路相關成員在雌鼠子宮中的表達，同時也研究NOS和sGC在出生后豬子宮中的細胞表達與定位，主要發(fā)現(xiàn)和結論如下:
　　1 Bmp2/4信號通路相關成員在出生后仔鼠子宮中的動態(tài)表達
　　本試驗通過實時熒光定量PCR方法探討骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和4及其信號通路上的相關成員在出生后第1，3，10，15，21和29日齡仔鼠子宮中的表達模式。結果發(fā)現(xiàn)，Bmp2 mRNA表達水平在出生后整個階段呈現(xiàn)上升

3、趨勢，并出生后D21和D29天相對較高。Bmp4的表達水平呈現(xiàn)波浪式的表達趨勢，特別是在出生后D15和D29達到最高表達豐度。此外，Bmp2和Bmp4差異顯著(P＜0.05)。Bmpr1a在出生后D3和D29表達量顯著高于其它時期。Bmpr1b和Bmpr2的表達水平呈逐漸上升趨勢。與Bmpr1a和Bmpr2相比，Bmpr1b的表達水平顯著低于相應時期Bmpr1a和Bmpr2的表達水平(P＜0.05)。三種R-Smads差異地表達于仔鼠的

4、子宮并且Smad1和Smad5的表達水平顯著高于Smad8。Smad4在整個出生后發(fā)育階段呈現(xiàn)“波浪狀”的表達，在出生后D3、D15和D29表達水平較高，其它時期無顯著變化。結果暗示Bmp2/4信號通路在出生后仔鼠子宮內(nèi)膜間質細胞的組織和分化及子宮內(nèi)膜維持發(fā)揮重要的調控作用。
　　2 Bmp2/4信號通路相關成員在發(fā)情周期雌鼠子宮中的表達與定位
　　本試驗通過實時熒光定量PCR法和免疫組化方法探討骨形態(tài)發(fā)生蛋白2和4信號通路

5、相關成員在發(fā)情周期雌鼠子宮中的表達與定位。定量結果顯示發(fā)情前期Bmp2的表達水平顯著高于發(fā)情期和發(fā)情后期。Bmp4的表達水平呈現(xiàn)明顯的波動。Bmp2和Bmp4在發(fā)情周期的大多階段并沒有顯著差別。Bmpr1a和Bmpr2的表達水平在整個發(fā)情周期沒有顯著變化。然而Bmpr1b的表達水平在發(fā)情期顯著下降(P＜0.05)，但在發(fā)情后期則顯著上升(P＜0.05)。此外，與Bmpr1a和Bmpr2相比，Bmpr1b的表達水平在相應的發(fā)情階段顯著低于

6、兩者(P＜0.05)。三種R-Smads差異地表達于雌鼠的子宮并且Smad1的表達水平顯著高于其它R-Smads。此外，Smad4的表達水平在整個發(fā)情周期沒有顯著變化。免疫組化試驗結果表明BMP2蛋白貫穿于發(fā)情周期的各個階段，差異并主要定位于子宮腔上皮和腺上皮細胞。骨形態(tài)蛋白家族成員差異的表達于雌鼠子宮支持一種假設即BMP信號通路差異地參與到發(fā)情周期雌鼠子宮內(nèi)膜的退化和重塑。我們的發(fā)現(xiàn)對于探索導致雌鼠子宮周期性變化的機制提供有效的依據(jù)。

7、
　　3 Bmp2/4信號通路相關成員在雌鼠妊娠過程中子宮中的表達與定位
　　本試驗通過放射免疫測定法和實時熒光定量PCR方法探討卵巢類類固醇激素和骨形態(tài)發(fā)生蛋白家族成員在妊娠雌鼠子宮中的角色。放免試驗結果顯示雌激素濃度在妊娠D5和D7達到最低值，在妊娠的其它時期沒有發(fā)生顯著變化。孕激素的濃度在妊娠早期和妊娠中期呈上升趨勢，之后呈下降趨勢并在妊娠D18達到最低值。P/E值在妊娠早期逐漸上升，分娩前達最低值。定量結果顯示Bmp

8、2的表達水平在妊娠早期逐漸上升，并在妊娠D7天達到頂峰(P＜0.05)，在妊娠D12天急劇下降。相比之下，Bmp4的表達水平呈現(xiàn)波動，特別是分娩后PP3顯著高于妊娠其它時期(P＜0.05)。Bmp2和Bmp4差異顯著(P＜0.05)。Bmpr1a的表達水平從妊娠D1天至D12天呈下降趨勢，之后呈現(xiàn)上升趨勢。Bmpr1b的表達水平在妊娠D3天顯著高于著床其它階段表達(P＜0.05)。并且，Bmpr1b的表達水平從妊娠D12至分娩后沒有顯著

9、變化，但在分娩后D3天顯著上升(P＜0.05)。Bmpr2的表達水平在分娩前沒有顯著變化，但在分娩后顯著上升。此外，Bmpr1b的表達水平顯著低于妊娠相應時期Bmpr1a和Bmpr2mRNA的表達水平(P＜0.05)。三種R-Smads差異地表達于雌鼠的子宮并且Smad1和Smad5的表達水平顯著高于Smad8(P＜0.05)。Smad4在表達水平在整個妊娠過程和分娩PP1沒有顯著變化，但在分娩PP3天顯著上升(P＜0.05)。結果表明

10、，卵巢類固醇激素和Bmp2/4在妊娠建立、維持和分娩過程中發(fā)揮重要的調控作用。
　　4 Bmp2/4信號通路在圍著床期雌鼠子宮中的角色與激素調控
　　本試驗旨在研究骨形態(tài)蛋白2/4家族成員在圍著床期子宮中mRNA的時間表達譜及卵巢類固醇激素及其受體拮抗劑對其調控。結果顯示，Bmp2的表達水平在圍著床期呈現(xiàn)上升趨勢，并在妊娠D7天達到最水平。Bmp4的表達水平D1至D3天逐漸上升，從D4開始逐漸下降。Bmp2和Bmp4差異顯著

11、(P＜0.05)。除了Bmpr1a和Bmpr2mRNA在圍著床期D4仍然高水平表達，Bmpr的表達模式與Bmp4基本相似。Bmpr1b的表達水平顯著低于妊娠相應時期Bmpr1a和Bmpr2 mRNA的表達水平(P＜0.05)。三種R-Smads差異地表達于雌鼠的子宮并且Smad1和Smad5的表達水平顯著高于Smad8。Smad4的表達水平在D2、D3、D4、D5顯著高于圍著床期的其它時期(P＜0.05)。此外，切除卵巢鼠注射E2引起體

12、重增加(P＜0.05)，而在其它組別無此現(xiàn)象。P4和E2同時處理可上調Bmp4 mRNA的表達(P＜0.05)。結果暗示Bmp2/4信號通過在嚙齒類動物蛻膜化過程中發(fā)揮至關重要的作用，并且卵巢類固醇激素是BMP家族的潛在調控者。
　　5一氧化氮合酶和可溶性鳥苷酸環(huán)化酶在出生后豬子宮中的細胞特異性表達與定位
　　當前研究的目的是探討一氧化氮合酶(NOS)和可溶性鳥苷酸環(huán)化酶(sGC)在出生后子宮中的細胞表達與定位。免疫組化實驗

13、結果顯示三種NOS主要定位在子宮腔上皮、腺上皮和子宮肌層，并且iNOS和eNOS的染色強度隨著出生后子宮發(fā)育而增加。此外，可溶性鳥苷酸環(huán)化酶（sGCα1和sGCβ）主要定位于子宮腔上皮、腺上皮、子宮肌層和間質細胞。子宮NOS活性數(shù)據(jù)表明總NOS活性和iNOS活性在出生后第21天(P＜0.05)和第35天顯著升高(P＜0.05)。組成型NOS活性第21天升高(P＜0.05)，但它在第35天下降(P＜0.05)。免疫印記顯示iNOS蛋白表達

14、在第21天(P＜0.05)和第35天(P＜0.05)顯著升高。此外，sGCα1蛋白表達沒有發(fā)生顯著變化?？傊?，發(fā)現(xiàn)暗示NO/cGMP信號參與出生后子宮發(fā)育過程。
　　綜上所述，本文通過不同動物模型和real time PCR、IHC以及western blot等試驗方法研究了Bmp2/4信號通路在不同模型雌鼠子宮中的表達以及NO/cGCMP信號通路在出生后豬子宮中的表達與定位。結果表明Bmp2/4信號通路主要通過細胞增殖、分化和凋