O-GlcNAc修饰调控子宫内膜容受性建立及其分子机制的研究

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目的:
  O-GlcNAc修饰是单个N-乙酰葡萄糖胺(N-acetylglucosamine,GlcNAc)在蛋白质的丝氨酸或苏氨酸的羟基氧原子上发生的一种单糖修饰。O-GlcNAc基团的添加和移除是由O-GlcNAc转移酶(O-β-N-acetylglucosaminyltransferase,OGT)和O-GlcNAc水解酶(O-β-N-acetylglucosaminidase,OGA)参与完成的。现有研究表明O-GlcNAc修饰在前列腺癌、乳腺癌、结肠癌等疾病中扮演重要角色,根据胚胎着床过程与肿瘤细胞的迁移和侵袭过程的相似性及激素在胚胎着床中的重要作用,提出本研究的目的:探讨调控O-GlcNAc修饰水平对子宫内膜容受性建立的影响及雌、孕激素对O-GlcNAc修饰水平的调控作用。
  方法:
  1)选取两种细胞RL95-2和HEC-1A细胞(分别模拟高、低接受态子宫内膜),Western blot检测两种细胞的O-GlcNAc修饰水平。
  2)使用OGT抑制剂浓度为0、1、5、10mM的Alloxan下调高接受态子宫内膜细胞RL95-2的O-GlcNAc修饰水平;使用浓度为0、10、50、100μM的OGA抑制剂PUGNAc上调低接受态子宫内膜细胞HEC-1A的O-GlcNAc修饰水平;Western blot实验检测对RL95-2细胞、HEC-1A细胞O-GlcNAc修饰水平的影响。
  3)滋养层JAR细胞模拟胚胎,使用最佳浓度的OGT抑制剂Alloxan下调子宫内膜细胞RL95-2的O-GlcNAc修饰水平、最佳浓度的OGA特异性抑制剂PUGNAc上调子宫内膜细胞HEC-1A的O-GlcNAc修饰水平,通过黏附实验检测调控O-GlcNAc修饰对子宫内膜细胞与胚胎细胞间黏附能力的影响。
  4)CCK-8、Western blot检测调控O-GlcNAc修饰水平对子宫内膜细胞RL95-2细胞、HEC-1A细胞生存能力及增殖相关分子表达的影响。
  5)Transwell小室、Western blot检测调控O-GlcNAc修饰水平对子宫内膜细胞RL95-2细胞、HEC-1A细胞迁移侵袭能力的影响,检测侵袭相关分子MMP-2、MMP-9及EMT相关分子E-cadherin、N-cadherin的表达。
  6)采用Western blot实验方法检测调控子宫内膜细胞O-GlcNAc修饰水平对Wnt/β-catenin信号通路分子的影响。
  7)建立去卵巢小鼠模型,免疫组化和Real-time PCR检测雌、孕激素对小鼠子宫内膜O-GlcNAc修饰水平的影响。
  8)用雌、孕激素(浓度0μM、0.1μM、1μM、10μM)处理RL95-2和HEC-1A细胞,Western blot检测细胞水平雌、孕激素对O-GlcNAc修饰水平的影响。
  结果:
  1)高接受态子宫内膜RL95-2细胞的O-GlcNAc修饰水平高于低接受态子宫内膜HEC-1A细胞的水平。
  2)Western blot结果表明Alloxan浓度为10mM时是下调RL95-2细胞O-GlcNAc修饰水平的最佳浓度;PUGNAc浓度为50μM时是上调HEC-1A细胞O-GlcNAc修饰水平的最佳浓度。
  3)黏附实验结果表明下调O-GlcNAc修饰水平抑制子宫内膜细胞RL95-2与J AR细胞黏附能力,上调O-GlcNAc的修饰水平增强子宫内膜细胞HEC-1A与JAR细胞黏附能力。
  4)CCK-8结果表明上调O-GlcNAc修饰水平促进子宫内膜细胞增殖、生存能力;并且Western blot结果表明下调O-GlcNAc表达抑制RL95-2细胞FoxM1、Bc l-2表达而抑增殖分子Bax、Caspase-3表达增高,上调O-GlcNAc表达促进HEC-1A细胞中FoxM1、Bcl-2表达而抑增殖分子Bax、Caspase-3表达降低。O-GlcNAc修饰调控子宫内膜细胞RL95-2、HEC-1A细胞的增殖能力。
  5)Transwell小室、Western blot实验结果表明下调O-GlcNAc的表达抑制子宫内膜细胞RL95-2的迁移、侵袭能力,抑制侵袭相关分子MMP-2、MMP-9及E MT分子N-cadherin的表达促进E-cadherin表达;上调O-GlcNAc表达促进子宫内膜细胞HEC-1A的迁移、侵袭能力,促进侵袭相关分子MMP2、MMP9及EMT相关分子N-cadherin的表达抑制E-cadherin表达;
  6)Western blot实验结果表明O-GlcNAc修饰激活Wnt/β-catenin信号通路:OGT抑制剂Alloxan下调RL95-2细胞O-GlcNAc修饰水平后抑制分子Wnt3a、β-catenin及β-catenin下游分子CylinD1、Myc的表达;而OGA抑制剂PUGNAc上调HEC-1A细胞O-GlcNAc修饰水平后Wnt/β-catenin信号通路相关分子的表达趋势与其相反。
  7)免疫组化结果表明雌、孕激素促进去卵巢小鼠子宫内膜O-GlcNAc修饰水平,Real-time PCR实验结果表明雌、孕激素促进去卵巢小鼠子宫内膜ogt mRNA水平。
  8)Western blot实验结果表明雌激素促进子宫内膜细胞RL95-2和HEC-1A细胞O-GlcNAc修饰水平,呈剂量关系;低浓度孕激素促进子宫内膜细胞RL95-2和HEC-1A细胞O-GlcNAc修饰水平。
  结论:
  1)O-GlcNAc修饰促进子宫内膜细胞的黏附、增殖、迁移、侵袭能力,进而促进子宫内膜容受性的建立。
  2)O-GlcNAc修饰可能通过调控Wnt/β-catenin信号通路影响子宫内膜细胞黏附、增殖、迁移、侵袭能力进而影响子宫内膜容受性的建立。
  3)雌激素、孕激素可能通过促进子宫内膜细胞O-GlcNAc修饰水平调控子宫内膜容受性建立。
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