MicroRNAs在小鼠子宫蜕膜化中基质上皮转换发生过程中的功能和分子机制研究

A large number of studies show that microRNAs can promote the development and progression of cancer by inducing epithelial-to-mesenchymal transition. In recent years, more and more evidence shows that microRNAs play an important role in the process of embryo development, embryo implantation and placentation, but whether they participate in the process of uterine decidualization has not been reported. Our preliminary results indicate the mesenchymal-to-epithelial transition exists in the mouse uterine decidualizaiton, but the precise molecular mechanisms is not clear. This project aims to screen an array of microRNAs in uterine decidual zone through the chip technology , and using the microRNA website to predict some microRNAs which are highly-correlated with EMT. Then by molecular biology, cell biology and experimental animal technologys to analysis their biological functions and molecular mechanism during the uterine decidualization . If the project goes well, it will help to improve the pregnancy rate for assisted reproduction or provide clues for developing new contraceptive .

大量研究表明microRNAs可通过诱导上皮-间充质细胞转换促进癌症的发生和发展。近几年，越来越多的证据显示microRNAs在胚胎发育、胚胎着床及胎盘的形成过程中起着至关重要的作用，但是否参与子宫蜕膜化过程尚未见报道。我们前期的研究结果表明在小鼠子宫蜕膜化过程中存在上皮-间充质细胞转换现象，但其与诱导癌症发生与发展的EMT现象是否具有相同的分子机制仍不清楚。本项目拟通过芯片技术筛选出在子宫蜕膜区特异性表达的microRNAs，预测并鉴定一些与EMT高相关性的microRNAs，并进一步通过分子生物学、细胞生物学和实验动物学等方面的技术和手段剖析它们在子宫蜕膜化过程中的生物学功能、调控方式和具体分子机理。相信本项目的进展顺利必将有助于提高辅助生殖的妊娠率并为新型避孕药潜在干预靶点的筛选提供线索。

胚胎着床时，子宫内膜基质细胞发生广泛的增殖和分化，这个过程称为蜕膜化。蜕膜化过程对于妊娠建立和维持至关重要。研究发现蜕膜化是成纤维细胞样的内膜基质细胞分化为大的上皮样的蜕膜细胞，即蜕膜细胞发生了间充质细胞向上皮细胞的转换(mesenchymal-epithelial transition, MET)现象，但蜕膜细胞发生MET的机制还不清楚。miRNAs在多种生理和病理的条件下发挥着重要作用，本课题的研究目的是寻找调控蜕膜细胞MET发生的miRNAs，并研究其调控机理。本课题通过高通量测序筛选出了一批小鼠早期妊娠子宫蜕膜区相比对照组差异表达的miRNAs；通过生物信息学手段预测其靶基因和查阅相关的文献，挑选出MET过程相关的miRNA，最终选定miRNA-146a-5p作为我们研究对象；通过原位杂交和Real-time PCR技术，检测miRNA-146a-5p在小鼠早期妊娠子宫蜕膜区相比对照有强表达；同时检测了类固醇激素对其有调控作用；通过将miRNA-146a-5p mimic转染体外培养小鼠子宫基质细胞，利用Western Blot方法检测上皮、基质细胞的标志分子，结果表明过表达miRNA-146a-5p可显著下调基质细胞标志分子 Snail和N-cadherin，上调上皮细胞标志分子E-cadherin；通过将miRNA-146a-5p mimic转染体外培养小鼠子宫基质细胞，利用Real-Time PCR 方法检测蜕膜化标志分子Dtprp，结果表明过表达miRNA-146a-5p可显著上调Dtprp；在小鼠妊娠第四天腹腔注射miRNA-146a-5p inhibitor，研究miRNA-146a-5p对小鼠体内蜕膜化的影响，结果表明抑制小鼠体内miRNA-146a-5p，可显著降低蜕膜重量。综上所述，miRNA-146a-5p可能通过调控蜕膜细胞MET发生调控小鼠子宫蜕膜化过程。本课题研究蜕膜化过程，对反映正常蜕膜反应和健康孕体基因的识别，可以帮助我们建立识别妊娠中着床失败、自发性流产的危险因素的分子标志。此外，通过识别促进正常蜕膜化的信号，有可能模仿此过程，或对功能加以改变以改善妊娠过程。