GAS6促进孕早期蜕膜巨噬细胞M2型极化和增殖的作用及机制研究

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背景:母体对胚胎免疫耐受的建立是维持胚胎在子宫内正常发育的重要因素。多种蜕膜免疫细胞(decidual immune cells,DICs)随妊娠不同时期母胎界面免疫微环境的动态变化进行细胞形态和功能的适应性改变,发挥着清除有害病原体,同时保护胚胎规避免疫损伤的作用。母胎免疫耐受失衡可导致严重的妊娠并发症,例如流产、子痫前期、宫内生长受限和早产。蜕膜巨噬细胞(decidual macrophages,d Mφs)受蜕膜微环境的调控向免疫抑制性M2型细胞极化,形成以M2型细胞为主的蜕膜巨噬细胞群,进而维持母胎免疫耐受的稳定。孕早期d Mφs出现极化紊乱,导致M1型细胞增多而M2型细胞减少,与流产有着密切的关系。生长阻滞特异性因子6(growth arrest specific 6,GAS6)作为一种分泌型蛋白,通过与靶细胞表面的酪氨酸激酶受体结合,诱导肿瘤微环境中的巨噬细胞向M2型细胞极化,从而促进肿瘤生长和转移。国外文献报道,GAS6的m RNA在孕早期蜕膜基质细胞(decidual stromal cells,DSCs)中高表达,然而DSCs中GAS6蛋白表达和分泌以及GAS6在孕早期蜕膜中发挥的作用尚不清楚。目的:(1)探索GAS6在正常增殖期子宫内膜和孕早期蜕膜的表达差异及在正常妊娠和流产蜕膜的表达和分泌差异;(2)探索DSCs分泌的GAS6对d Mφs的作用及机制。方法:(1)收集人正常增殖期子宫内膜组织,孕早期正常妊娠和流产蜕膜组织,免疫组化明确GAS6的表达位点。分离DSCs,Western Blot(WB)检测GAS6在DSCs中的表达水平,酶联免疫吸附实验检测DSCs的GAS6分泌水平。(2)流式细胞术(FCM)检测0 ng/ml、100 ng/ml、200 ng/ml、400 ng/ml、500 ng/ml和1000 ng/ml的重组人GAS6(recombinant human GAS6,rh GAS6)刺激后,d Mφs和THP-1细胞的CD163表达水平。FCM检测正常妊娠和流产d Mφs的CD163表达水平,并通过Pearson相关性分析探究CD163的表达水平(d Mφs)和GAS6的表达水平(DSCs)之间的联系。(3)rh GAS6诱导d Mφs发生M2型极化后,触珠蛋白(Hp)-血红蛋白(Hb)吞噬实验检测d Mφs吞噬Hb的水平。(4)Cell counting kit-8(CCK-8)检测0 ng/ml、100 ng/ml、200ng/ml、400 ng/ml、500 ng/ml和1000 ng/ml的rh GAS6刺激后,d Mφs和THP-1细胞的细胞增殖率;WB检测最适浓度rh GAS6刺激后,THP-1细胞的增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen,PCNA)的表达水平。(5)PI3K广谱抑制剂LY294002预处理和最适浓度rh GAS6刺激后,FCM检测d Mφs的CD163和PCNA表达水平及Akt的磷酸化水平,FCM检测THP-1细胞的CD163表达水平,WB检测THP-1细胞的PCNA表达水平和Akt的磷酸化水平,CCK-8检测d Mφs和THP-1细胞的细胞增殖率。结果:(1)与增殖期子宫内膜相比,GAS6在正常孕早期蜕膜的表达显著上调且主要表达于DSCs中。GAS6在流产DSCs中的表达较正常妊娠显著下调;流产DSCs的GAS6分泌水平较正常妊娠显著降低。(2)rh GAS6上调d Mφs的M2型极化相关蛋白CD163表达水平。CD163在流产d Mφs的表达显著低于正常妊娠;d Mφs的CD163表达水平与DSCs的GAS6表达水平呈正相关。rh GAS6上调THP-1细胞的CD163表达。(3)rh GAS6上调d Mφs的CD163表达和Hb的吞噬,且CD163的表达水平与胞内Hp的蛋白水平正相关,提示rh GAS6可能通过上调d Mφs的CD163表达来促进d Mφs对Hb的吞噬。(4)rh GAS6显著上调d Mφs和THP-1细胞的细胞增殖率并上调THP-1细胞的PCNA的表达水平,提示rh GAS6具有促进巨噬细胞增殖的作用。(5)LY294002预处理抑制细胞的PI3K活性后,rh GAS6上调d Mφs和THP-1细胞的CD163和PCNA表达、细胞增殖率及Akt的磷酸化的作用被消除,提示rh GAS6通过活化PI3K/Akt信号通路,促进d Mφs和THP-1细胞向M2型细胞极化和增殖。结论:孕早期母胎界面的DSCs通过分泌GAS6活化d Mφs的PI3K/Akt信号通路,从而诱导d Mφs向M2型巨噬细胞极化和促进细胞增殖。GAS6介导的DSCs与d Mφs间的交互作用可能是孕早期母胎免疫耐受建立和维持的一种重要机制。DSCs的GAS6分泌水平降低可能导致早期流产的发生。
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