【摘 要】
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哺乳动物胚胎着床是决定妊娠成功与否的关键步骤,也是进行生殖调控的理想环节。胚胎着床过程中存在特异基因簇的表达及一系列信号传导通路的交联作用,诱导子宫内膜朝着分泌结构和容受性转换,进而推动胚胎植入与后续的蜕膜化过程。蜕膜化的维持是妊娠建立和胎盘形成的基础。近年来的研究表明,长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)参与机体多种重要的信号传导调控过程,在生殖领域中的
【基金项目】
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中国博士后基金(2015M582718); 中国博士后科学基金特别资助(2017T100780); 陕西省博士后基金;
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哺乳动物胚胎着床是决定妊娠成功与否的关键步骤,也是进行生殖调控的理想环节。胚胎着床过程中存在特异基因簇的表达及一系列信号传导通路的交联作用,诱导子宫内膜朝着分泌结构和容受性转换,进而推动胚胎植入与后续的蜕膜化过程。蜕膜化的维持是妊娠建立和胎盘形成的基础。近年来的研究表明,长链非编码RNAs(long non-coding RNAs,lncRNAs)参与机体多种重要的信号传导调控过程,在生殖领域中的作用也引起了人们的关注。本试验采用Illumina测序技术对小鼠妊娠第4 d子宫内膜、第6 d和第8 d的蜕膜化组织进行全基因组的lncRNAs深度测序。通过生物信息学、qRT-PCR、si RNA和RNA-FISH等技术对差异表达lncRNAs进行了分析和验证,相关结果为今后深入研究lncRNAs在小鼠蜕膜化过程中的功能与机制奠定了基础。本试验的主要结果如下:1.通过Illumina Hi Seq 4000高通量测序平台获得了小鼠子宫内膜蜕膜化过程中lncRNAs的表达谱,共得到2 332个lncRNAs,其中包括1 822个注释的lncRNAs(1439个基因)和510个新的lncRNAs(388个基因)。之后挑选了11个差异表达的lncRNAs并对其进行了qRT-PCR验证,结果与RNA-seq数据结果吻合;并进一步检测了11个lncRNAs在体外诱导蜕膜化细胞和人工诱导蜕膜化子宫中的表达趋势。2.通过生物信息学分析和相关数据库对测序结果进行评估,对lncRNAs表达水平、序列和位点保守性进行分析,预测lncRNAs的cis和trans作用靶基因;将获得的差异表达lncRNAs的靶基因进行GO和KEGG富集分析,发现差异表达lncRNAs主要参与细胞增殖和分化,组织重塑和免疫应答等过程,对子宫内膜蜕膜化过程中的多种信号传导通路具有调控作用。3.LncRNA-GAS5在妊娠第4 d子宫内膜,第6 d和第8 d蜕膜化组织中的表达持续下降;且随体外诱导蜕膜化时间的增加,GAS5在小鼠子宫内膜基质细胞中的表达显著下降。而在人工诱导蜕膜化子宫中,GAS5的表达显著上调。4.干扰GAS5的表达,导致蜕膜化标志因子Dtprp、Hand2和Bmp2的表达显著增加,并且促进了体外诱导蜕膜化细胞的蜕膜化进程。RNA-FISH试验结果表明,GAS5定位于小鼠子宫内膜基质细胞的细胞质和细胞核,预示了GAS5可能调控小鼠子宫内膜的蜕膜化过程。综上所述,本研究建立了小鼠蜕膜化子宫的lncRNAs图谱,筛选出蜕膜化子宫的差异表达lncRNAs,并且对这些差异表达lncRNAs进行了功能注释和通路分析。GAS5可能在调控小鼠子宫内膜细胞的蜕膜化过程中发挥功能。
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