子宫蜕膜化中HMGB2的抗氧化应激作用及调节机制

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
31902224
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
25.0万
负责人：
王凯
依托单位：
中国人民解放军军事科学院军事医学研究院
学科分类：
C1801.基础兽医学
结题年份：
2022
批准年份：
2019
项目状态：
已结题
起止时间：
2020-01-01 至2022-12-31

项目参与者：
--
关键词：
其他养殖动物蜕膜化氧化应激子宫内膜基质细胞结缔组织

项目摘要

HMGB2 is a member of the high mobility group protein superfamily and plays an important role in germ cell development. HMGB2 is widely expressed during embryonic development and participates in the cellular oxidative stress induced by bacterial lipopolysaccharide, suggesting that HMGB2 may be involved in embryo implantation and uterine decidualization, and mediate oxidative stress to protect decidualization. Therefore, we attempt to clarify the expression and role of HMGB2 in the uterus of embryo implantation and decidualization by in situ hybridization, immunofluorescence and Western blotting. Using the oxidative stress/HMGB2 signal axis to detect mouse uterine stromal cell differentiation, anti-apoptosis, anti-oxidase activity and mitochondria function by gene overexpression and RNA interference in the oxidative stress model of mouse uterine stromal cells constructed by H2O2. Our finding will elucidate the protection and regulatory mechanism of HMGB2 against H2O2-induced oxidative stress on uterine stromal cells during mouse endometrial stromal decidualization, and provide a theoretical basis for the effect of oxidative stress during human decidualization.

HMGB2是高迁移率族蛋白超级家族中的一员，在生殖细胞发育中具有重要作用。HMGB2在胚胎发育期间广泛表达，参与细菌脂多糖诱导的细胞氧化应激，提示其可能参与胚胎着床及子宫蜕膜化，介导氧化应激对子宫蜕膜化起保护作用。本项目拟利用原位杂交、免疫荧光和蛋白免疫印记等技术研究HMGB2在小鼠胚胎着床及蜕膜化子宫中的表达和作用，利用H2O2构建小鼠子宫基质细胞的氧化应激模型，通过基因过表达和RNA干扰等技术检测氧化应激/HMGB2信号轴对小鼠子宫基质细胞分化、抗凋亡作用、抗氧化酶活性及线粒体功能的影响，阐明HMGB2在小鼠子宫蜕膜化过程中H2O2诱导的子宫基质细胞氧化应激的保护作用及调节机制，为缓解氧化应激对人类子宫蜕膜化的作用提供理论依据。

结项摘要

HMGB2是高迁移率族蛋白超级家族中的一员，在生殖细胞发育中具有重要作用。HMGB2在胚胎发育期间广泛表达，参与细菌脂多糖诱导的细胞氧化应激，提示其可能参与胚胎着床及子宫蜕膜化，介导氧化应激对子宫蜕膜化起保护作用。在本项研究中，我们首先通过ISH、ICH和IF方法观察到现，HMGB2 mRNA和蛋白信号在小鼠早期妊娠第1-2天子宫中未见表达，在早期妊娠第3天子宫上皮中高表达，在早期妊娠第4天子宫腔周围基质细胞中有少量表达，在早期妊娠第5天的胚泡及子宫腔周围基质细胞中表达，在早期妊娠第6-8天和人工诱导蜕膜化子宫的蜕膜区域中广泛高表达且表达部位相同。同时也发现，HMGB2 mRNA的表达依赖于囊胚的存在，且HMGB2属于雌激素依赖性分子。cAMP和类固醇激素可显著抑制子宫基质细胞中HMGB2的表达。体外细胞实验表明，HMGB2可以促进子宫基质细胞增殖，同时也可促进子宫基质细胞中蜕膜化标志性分子Prl8a2的表达，意味着HMGB2对蜕膜化的发生至关重要。在氧化应激过程中，HMGB2可通过降低细胞中ROS和O2•−水平以及MDA的含量以促进子宫基质细胞中Prl8a2的表达。然而，一旦加入NOX抑制剂APO后，子宫基质细胞氧化应激过程中分化所受到的损伤得到明显改善。同时发现，HMGB2可通过调节子宫基质细胞中SOD、CAT、GPX、GR和GSH含量以预防氧化应激对细胞分化的损伤。进一步研究表明，HMGB2可通过调节Mito SOX、ATP水平、JC-1表达以恢复子宫基质细胞中线粒体功能。此外，在氧化应激过程中，HMGB2可通过上调Bcl-2 mRNA和蛋白的表达并抑制Caspase-3的活性、Bax mRNA 、Bad mRNA和蛋白以及p-p65蛋白的表达来防止基质细胞发生凋亡。同时发现，氧化应激状态下HMGB2可通过对Nrf-2调控增强子宫基质细胞抗氧化能力，抵抗氧化应激引起的线粒体功能紊乱与细胞凋亡，从而保护子宫基质细胞的蜕膜化过程。该项研究结果可为动物繁殖率提高、不孕症的治疗等提供理论依据。