着床後の胚の浸潤能獲得のための脱落膜機能解析

着床后胚胎获得侵袭能力的蜕膜功能分析

基本信息

批准号：
18K09284
负责人：
藤田知子
金额：
$ 2.83万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

子宮特異的Hif2αノックアウトマウス（Hif2α-cKOマウス）は不妊であり、その原因として、着床直後での子宮内膜に胚盤胞が浸潤しないことが、組織学的解析から予測された。また、子宮内膜上皮特異的ノックアウトマウス(Hif2α-eKO)と子宮内膜間質特異的ノックアウトマウス(Hif2α-sKO)をそれぞれ作成したところ、Hif2α-eKOは通常に妊娠したものの、Hif2α-sKOは、Hif2α-cKOと同様に不妊であり、着床直後の異常による不妊であることが明らかになった。さらに、電子顕微鏡を用いて、着床直後の子宮内膜上皮と間質の境界を観察したところ、コントロールマウスでは、上皮と間質細胞の境界に間隙が生じ、そこに胚盤胞の外側に存在する栄養膜細胞が浸潤しているのが見られたが、Hif2α-cKOマウスでは、その間隙がなく、間質細胞と上皮細胞が強固に密着していた。そこで、その異常にかかわる子宮内膜間質における遺伝子を見出すために、着床直後の胚と直接接する、子宮内膜間質細胞をレーザーマイクロダイセクションにて回収し、内膜間質細胞のRNA発現について網羅的解析とqPCRを行った。その結果、Loxとmmp15がHif2α-cKOマウスで有意に低下していた。これらの遺伝子は、すでに他の組織でHif2αのターゲット遺伝子として同定されており、その機能から子宮内膜間質細胞と上皮細胞の間に存在する基底膜の構造を緩めるのではないかと推測された。また、VEGFとADMの発現もHif2α-cKOマウスで有意に低下していた。Hif2α-cKOマウスの胚は、AKTシグナルが低下し、アポトーシスが誘導されていた。Hif2αのターゲットとして報告されているこれらのVEGFとADMは、AKTシグナルを活性化させるリガンドでもあるため、間質細胞からのシグナルとして作用している可能性が考えられた。

子宫特异性Hif2α基因敲除小鼠（Hif2α-cKO小鼠）不育，组织学分析预测其原因是囊胚着床后未能立即侵入子宫内膜。另外，当我们创建子宫内膜上皮特异性敲除小鼠（Hif2α-eKO）和子宫内膜间质特异性敲除小鼠（Hif2α-sKO）时，我们发现Hif2α-eKO正常怀孕，但Hif2α-sKO，与Hif2α-cKO类似，不孕不育，结果显示不孕是由于着床后立即出现异常所致。此外，当我们在植入后立即使用电子显微镜观察子宫内膜上皮和间质之间的边界时，我们发现在对照小鼠中，上皮和间质细胞之间的边界处形成了间隙，并且该间隙形成在子宫内膜上皮和间质细胞之间的边界处。在囊胚外观察到现有滋养层细胞的浸润，但在 Hif2α-cKO 小鼠中，没有间隙，基质细胞和上皮细胞紧密粘附。因此，为了找到子宫内膜基质中与这种异常相关的基因，我们利用激光显微切割技术收集了植入后立即与胚胎直接接触的子宫内膜基质细胞，发现子宫内膜基质细胞的RNA进行了综合分析。并进行表达的qPCR。结果，Hif2α-cKO 小鼠中 Lox 和 mmp15 显着减少。这些基因已被确定为其他组织中 Hif2α 的靶基因，其功能表明它们可以放松子宫内膜基质细胞和上皮细胞之间的基底膜结构。此外，Hif2α-cKO小鼠中VEGF和ADM的表达也显着降低。在 Hif2α-cKO 小鼠胚胎中，AKT 信号传导减少并诱导细胞凋亡。由于据报道 VEGF 和 ADM 是 Hif2α 的靶标，它们也是激活 AKT 信号的配体，因此它们可能充当来自间质细胞的信号。