论文部分内容阅读
在胚胎发育和胎儿生长过程中，胎盘具有复杂而重要的生理学功能。除了介导胎儿的营养供给，胎盘还通过建立免疫屏障承担着对胎儿的保护作用。胎盘的顺利建成对正常的胚胎发育和妊娠结局具有重要意义。胎盘发生过程涉及到侵润性绒毛外滋养层细胞对母体子宫基层螺旋动脉改建和增殖性绒毛滋养层细胞分化形成合体滋养层等重要环节，伴随着滋养层细胞增殖、侵润、分化和凋亡等事件的发生，其严格调控是确保正常妊娠建立和维持的重要前提。 基质金属蛋白酶(MMPs，Matrix metalloproteinases)是一类能够对细胞外基质、生长因子、细胞因子和细胞表面相关受体发挥切割作用的多功能酶，在胚胎植入过程中具有重要的作用。MMP-26是MMP家族中最小的成员，主要在人类子宫、胎盘和肾脏等组织和上皮来源的肿瘤细胞中表达，在人胎盘滋养层细胞中具有特异的时空表达模式。MMP-26具有独特的半胱氨酸开关(cysteine switch)序列，且有研究显示它在肿瘤细胞中对雌激素受体β(ERβ)N端具有水解作用，这些证据表明MMP-26可能在细胞质内也发挥一定的作用。 本研究的目的是探讨人胎盘滋养层细胞中MMP-26的细胞内作用机制。首先通过酵母双杂交系统，以pGBKT7-MMP26pro为诱饵(baits)，筛选在早孕和足月胎盘中与MMP-26相互作用的候选蛋白，发现胎盘特异表达蛋白GDF15和hCGβ为潜在的MMP-26结合分子。进而我们对这两种分子与MMP-26互作所介导的生物学功能进行了探讨。 GDF15（growth Differentiation Factor15）是TGFβ超家族的成员，参与调节组织重构、分化、自我平衡和修复等多种生物学过程。GDF15前体在细胞内合成后，需经蛋白酶剪切为成熟形式，随后释放至胞外，在靶细胞受体介导下发挥作用。免疫荧光分析显示GDF15与MMP-26共定位于多种胎盘滋养层细胞及合体结节位置;免疫共沉淀实验证明了MMP-26可与GDF15结合;在HEK293T细胞中共表达MMP-26和GDF15能够显著提升GDF15成熟形式的表达量，且这一作用是MMP-26剂量依赖的;MMP-26金属蛋白酶活性区域的突变可使GDF15成熟形式的合成受抑制;这些证据表明MMP-26能促进GDF15成熟。功能实验结果显示GDF15不影响滋养层细胞的增殖和合体化，但它却能显著促进滋养层细胞凋亡;MMP-26能够显著提升GDF15的促凋亡作用，且这一作用依赖于MMP-26的酶活性。上述结果证明， MMP-26能够在滋养层细胞内结合并促进GDF15的成熟，参与调控胎盘滋养层细胞的凋亡。 此外，对MMP-26与hCGβ的互作进行了初步的分析。hCGβ是人绒毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotrophin，hCG）的一个亚基，是hCG分子区别于其他糖蛋白类激素分子的结构基础，对hCG的功能有着决定性的作用。免疫共沉淀实验证实MMP-26可结合hCGβ，免疫荧光染色分析表明MMP-26和hCGβ在人胎盘滋养层细胞中存在共定位。定量PCR检测显示MMP-26和hCGβ在生理组及病例组胎盘样本中有着不同的表达趋势。提示MMP-26和hCGβ的相互作用可能与胎盘发生生理及病理学过程有关。 综上所述，本研究证实了MMP-26在细胞内与GDF15和hCGβ结合，并能够促进GDF15蛋白的成熟，以参与对胎盘滋养层细胞行为的调节。相关结果为探寻基质金属蛋白酶的作用机制提供了新的思路。