在体研究脂联素缺失对子宫内膜癌发生发展和雌性生育力及其卵巢功能的影响

来源 :南京医科大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaofengwuxuan123
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研究背景:脂联素是一种由脂肪细胞大量分泌且具有生物活性的蛋白质。临床研究已表明血清脂联素水平与子宫内膜癌的发生发展呈负相关。我们的前期体外研究结果显示,脂联素可以抑制人子宫内膜癌细胞的生长,并促进其凋亡。尽管有临床和细胞水平的研究,目前国内外还缺乏相应动物模型的在体研究提供直接的实验室证据及其作用机制。研究目的:利用Pten缺失引入脂联素缺失子宫内膜癌小鼠模型探讨脂联素在子宫内膜癌发生、发展过程中的作用机制。研究方法:1.利用PTEN缺失杂合子小鼠构建原发性子宫内膜增生和子宫内膜癌模型,将PTEN缺失杂合子小鼠与脂联素缺失杂合子小鼠合笼,繁育并利用PCR方法鉴定Pten+/+(APN+/+,APN+/-,APN-/-)和Pten+/-(APN+/+,APN+/-,APN-/-)六组小鼠基因型。2.观察并记录各组小鼠自发子宫内膜癌的时间,大小及部位。3.利用免疫组织化学和蛋白质印迹的方法分析脂联素缺失对子宫内膜癌发生发展过程中相关信号通路关键蛋白的变化,研究脂联素抑制子宫内膜癌发生的作用机制。4.采用皮下注射DES的方法对WT,APN+/-,APN-/-三组基因型小鼠诱导子宫内膜增生,观察脂联素缺失小鼠子宫内膜组织学的变化。研究结果:一、Pten缺失小鼠引入脂联素缺失构建子宫内膜癌模型首先利用Ptenloxp/loxp与ZP3-cre小鼠繁育出Pten+/-小鼠;Pten+/-与APN+/-合笼得到F1代;F1代间互相杂交得到基因型分别为:Pten+/+(APN+/+,APN+/-,APN-/-)和Pten+/-(APN+/+,APN+/-,APN-/-)六组小鼠。通过PCR鉴定基因型,和进一步的Western Blotting和ELISA方法证明这两种基因成功敲除。二、脂联素缺失促进Pten缺失小鼠子宫内膜癌发病率增加(1)30周龄的Pten缺失引入脂联素缺失纯合子小鼠子宫湿重增加,子宫体部有结节,且APN-/-Pten+/-小鼠子宫内膜癌发病率为66.7%(6/9)。而Pten+/-小鼠子宫内膜癌发病率约为28.6%(2/7)。(2)12周龄时六组基因型小鼠子宫内膜无明显改变。(3)22周龄时APN-/-Pten+/-小鼠子宫内膜非典型增生发生率为40%(2/5),Pten+/-小鼠子宫内膜非典型增生发生率为20%(1/5),无癌症发生。三、脂联素缺失诱导子宫内膜癌组织cyclinD1表达的增加(1)免疫组化分析结果显示,脂联素缺失诱导子宫内膜癌组织中PAX2表达降低或缺失,同时伴随着Ki67表达的上调。(2)蛋白质印迹分析结果显示脂联素缺失诱导子宫内膜癌组织中cyclinD1表达增加(与Pten+/-相比,P<0.05),免疫组化结果也证实了上述结论。而脂联素缺失并没有引起组织中cyclinE2表达的改变。四、脂联素缺失诱导子宫内膜癌组织中p-Erk表达的增加(1)蛋白质免疫印迹结果显示,脂联素纯合子小鼠p-Erk的表达量增加(与WT相比,P<0.01),虽然与WT相比,Pten缺失小鼠p-Erk的表达水平无明显改变,但是引入脂联素缺失后诱导了p-Erk表达的增加。同样地,免疫组化方法也印证了这一结果。(2)Pten的缺失可以促进p-Akt表达的增加(P<0.001),但是脂联素缺失诱导的子宫内膜癌组织中p-Akt的表达并没有发生改变。五、DES诱导脂联素纯合子小鼠子宫内膜发生复杂性非典型增生DES处理后:(1)脂联素纯合子小鼠6个月龄时,其子宫呈囊性变和部分瘤样变。(2)对子宫组织学分析表明,脂联素纯合子小鼠的子宫腺体显著增生,甚至呈非典型增生。(3)脂联素纯合子小鼠子宫内膜Ki67阳性表达增加。结论:脂联素缺失促进子宫内膜癌的发生和发展,导致其子宫内膜癌发病率增加,其作用机制主要是通过激活了Erk1/2/cyclin D1信号通路来实现的。研究背景:脂联素是由脂肪细胞分泌的唯一一种与脂肪含量呈负相关的蛋白质。临床流行病学研究显示,在与肥胖相关的PCOS患者中,血清脂联素浓度降低。而另一项研究表明在非肥胖人中,正常生育妇女卵泡液中脂联素浓度高于非正常生育的妇女。同样地,在生育力下降的猪的血清和卵泡液中,各种形式脂联素浓度均下降。而目前有关脂联素对女性生育力的研究主要停留在体外实验,且观点不一,但具体机制尚不明确。为解决这一科学问题,我们首次利用脂联素基因敲除小鼠模型系统地研究脂联素缺失对雌性小鼠生育力的影响及其作用机制。研究目的:利用脂联素缺失小鼠模型探讨脂联素缺失对雌性小鼠生育力的影响及其相关作用机制。研究方法:1.利用脂联素缺失杂合子和纯合子小鼠,研究脂联素缺失雌性小鼠生育力的变化。2.利用PMSG/h CG方法诱导未成年小鼠排卵,研究脂联素缺失小鼠卵巢对促性腺激素反应能力的改变。3.采用组织学分析(HE)方法计数脂联素缺失小鼠卵巢各级卵泡数量的变化。4.应用阴道涂片方法观察并记录小鼠的动情周期,并利用ELISA方法检测小鼠血清性激素水平变化。5.应用Real-time PCR和免疫组化的方法检测相关卵巢基因的表达变化。研究结果:一、脂联素缺失纯合子小鼠生育力降低野生型小鼠平均累积产仔量为30.3只。而纯合子小鼠只有17.8只,比野生型减少41.3%。二、脂联素缺失小鼠卵巢的反应能力下降脂联素纯合子小鼠经腹腔注射PMSG/h CG诱导排卵数目明显减少。脂联素缺失小鼠卵巢对促性腺激素的反应能力下降。三、脂联素缺失诱导小鼠卵泡发育异常纯合子小鼠卵巢闭锁卵泡比例增加,窦前卵泡和窦状卵泡比例减少。杂合子和纯合子小鼠闭锁卵泡比例分别为12.9%和19.3%,而野生型小鼠闭锁比例仅有8.5%。四、脂联素缺失导致小鼠动情周期紊乱,体内激素水平发生改变纯合子小鼠动情周期紊乱,体内FSH和孕酮水平降低,而LH水平升高。五、脂联素缺失抑制小鼠相关卵巢基因的表达纯合子小鼠卵巢中LH受体表达水平下降;凋亡相关基因BAX和IGFBP-4表达升高;与孕酮合成相关基因CYP11A1表达量下降。结论:脂联素缺失雌性小鼠生育力受损。其机制主要是通过上调凋亡相关基因(BAX和IGFBP-4)和下调LH受体、CYP11A1的表达,进而抑制晚期卵泡的发育,促进卵泡闭锁来实现的。
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