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Heregulin-α是主要由乳腺间质细胞合成和分泌的细胞因子,作用于乳腺导管和腺泡上皮细胞。Heregulin-α对乳腺的发育和泌乳具有一定调控作用,它可以影响妊娠期乳腺导管发育,刺激小鼠乳腺上皮细胞增殖和分化。目前对于乳腺中Heregulin-α及其受体ErbB2和ErbB3的研究仅限于其mRNA水平的表达以及Heregulin-α对培养的乳腺上皮细胞增殖和乳蛋白表达的影响,尚缺乏对乳腺中Heregulin-α及其受体在蛋白质水平上的表达变化规律以及Heregulin-α对乳腺发育、泌乳及退化的作用研究,正常乳腺中Heregulin-α的信号转导途径也不完全清楚。本实验以小鼠为实验材料,采用激光扫描共聚焦显微技术首次对乳腺发育、泌乳及退化各个时期乳腺自身产生的Heregulin-α及其受体ErbB2、ErbB3的表达和定位进行系统研究。结果表明:青春20~40d,乳腺中Heregulin-α基本不表达,青春期45d开始表达,并缓慢逐渐增加;妊娠期,乳腺导管开始延长,分支并进行分化,此时期Heregulin-α水平明显增加,并在妊娠期15d的乳腺中表达达到高峰;泌乳期,Heregulin-α表达显著下降,泌乳期15d为不表达;幼仔离乳后,乳腺上皮细胞凋亡,退化期0~3d,Heregulin-α基本不表达,从退化期6d开始表达量增加,退化期9d时又达到一高峰,退化期12d,Heregulin-α的表达量基本恢复至青春期的表达水平。Heregulin-α主要在乳腺脂肪细胞、导管上皮细胞以及围绕导管的基膜中检测到,在青春期、妊娠期和退化期呈特异性表达。在整个发育周期中,受体ErbB2和ErbB3的表达变化趋势为,青春期20~30d和40~60d,受体ErbB2和ErbB3有微量表达,青春期50d开始缓慢逐渐增加;妊娠期,受体ErbB2和ErbB3明显增加,并在妊娠期15d的乳腺中表达达到高峰;泌乳期,受体ErbB2和ErbB3表达显著下降,泌乳期15d为不表达;退化期0~3d,ErbB2和ErbB3基本不表达,但从退化期6d开始ErbB2和ErbB3表达量增加,并在退化期9d时达到又一高峰,退化期12d时ErbB2和ErbB3的表达基本恢复至青春期表达水平。ErbB2和ErbB3也主要在乳腺脂肪细胞、导管上皮细胞以及围绕导管的基膜中被检测到,在青春期、妊娠期和退化期呈特异性表达。ErbB2和ErbB3的表达变化趋势与Heregulin-α的表达变化趋势相似,呈显著线性正相关,说明乳腺中Heregulin-α是ErbB2和ErbB3专一性的配体,能够专一性诱导ErbB2和ErbB3的生成。ErbB2和ErbB3表达时间的相关性和表达空间的一致性,说明Heregulin-α通过与其受体ErbB2和ErbB3共同作用影响乳腺发育及其生理功能。为阐明乳腺不同发育阶段Heregulin-α及其受体的生物学功能,本实验采用乳腺组织体外培养石蜡切片H.E.染色的方法,研究Heregulin-α对妊娠期、泌乳期和退化期乳腺形态发育的影响。体外培养妊娠中期乳腺组织6d的结果显示:Heregulin-α处理使乳腺导管分支增多,在末端出现腺泡结构,表明妊娠期Heregulin-α可以促进乳腺导管上皮细胞的增殖和分化;体外培养泌乳中期的乳腺组织6d的结果显示:Heregulin-α对乳腺形态变化影响不大;体外培养退化中期乳腺组织6d的结果显示:Heregulin-α处理后乳腺导管消失,仅残留上皮细胞簇样结构,表明Heregulin-α可以促进退化期乳腺退化和重建。本试验采用Western Blot方法对乳腺上皮细胞内β-酪蛋白表达量的检测,结果表明:妊娠期Heregulin-α对β-酪蛋白的表达量影响不大,泌乳期Heregulin-α促进β-酪蛋白的分泌而使乳腺上皮细胞内β-酪蛋白的表达量相对减少;退化期Heregulin-α抑制β-酪蛋白的分泌导致乳腺上皮细胞内β-酪蛋白表达量相对增加。本试验采取乳腺组织体外培养的方法,培养1、2、3、4、5和6d用毛细管电泳检测乳腺组织培养基中β-酪蛋白的分泌含量。结果表明:妊娠期对照组培养基中β-酪蛋白的含量随着培养时间的延长而减少,而Heregulin-α处理组中β-酪蛋白的含量增加且随着培养时间的延长变化不大,说明Heregulin-α在妊娠期具有增加并维持β-酪蛋白分泌的作用;泌乳期对照组β-酪蛋白的含量随着培养时间增加相对缓慢,而处理组中β-酪蛋白的含量随着培养时间的延长而明显增加,说明Heregulin-α在泌乳期能够增加β-酪蛋白的分泌;退化期对照组β-酪蛋白随着培养时间的延长含量下降,Heregulin-α处理组中β-酪蛋白的含量也随着时间的变化而降低,但处理组中β-酪蛋白显著低于对照组,说明Heregulin-α在退化期减少β-酪蛋白的分泌。取Western Blot方法检测Heregulin-α对妊娠期、泌乳期和退化期乳腺中Rab3A表达的影响,结果表明:妊娠期、泌乳期和退化期,Heregulin-α都能够促进Rab3A表达,促进妊娠期乳腺导管上皮细胞的增殖与分化;增强泌乳期β-酪蛋白的表达分泌能力;促进退化期乳腺的退化和组织重建。本试验采用Western blot方法,分别对妊娠期、泌乳期和退化期乳腺Heregulin-α信号转导途径信号分子的磷酸化状态进行检测。结果表明:妊娠期,Heregulin-α能够促进STAT5、p42/D44、p38和PKC的磷酸化,刺激乳腺上皮细胞的增殖和分化,增加并维持β-酪蛋白的表达和分泌;泌乳期,Heregulin-α能够促进STAT5、p38的磷酸化并抑制PKC磷酸化,维持泌乳期乳腺形态,促进乳蛋白的合成和分泌;退化期,Heregulin-α能够促进STAT3磷酸化并抑制PKC的磷酸化,启动乳腺上皮细胞退化,为乳腺组织重建所必需。