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为解决子宫内膜容受性(ER)评估和提升难题,江苏大学第四附属医院研究人员开展 LUCAT1 对 ER 调控研究,发现 LUCAT1 可通过 miR - 495 - 3p/S100P 轴调节 ER,为提高 IVF - ET 成功率提供新方向。
在辅助生殖技术领域,体外受精 - 胚胎移植(IVF - ET)是帮助众多不孕不育家庭圆梦的重要手段。然而,目前 IVF - ET 的成功率却不尽如人意,大约 50% - 60% 的周期无法成功着床。这其中,子宫内膜容受性(ER)和胚胎质量成为了关键因素。子宫内膜容受性就像是土壤的肥沃程度,只有当 “土壤” 处于最佳状态时,胚胎这个 “种子” 才更容易扎根生长。但现有的评估 ER 的方法都存在各种问题,超声检测缺乏统一标准,组织学技术有创且昂贵,新的检测技术如子宫内膜容受性阵列(ERA)也有待进一步验证,而且这些检测方法的临床应用大多还处于早期阶段。同时,长链非编码 RNA(lncRNAs)在子宫内膜中的功能及调控机制尚未完全明确,其与 ER 之间的关系也有待深入探索。
为了攻克这些难题,江苏大学第四附属医院的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们旨在寻找与 ER 相关的关键分子,并深入探究其作用机制,期望能为提高 IVF - ET 的成功率找到新的突破口。经过一系列严谨的研究,他们发现 lncRNA LUCAT1 在调节 ER 方面发挥着重要作用,且其可通过 miR - 495 - 3p/S100P 轴来实现这一调控过程。这一发现为评估和改善 ER 提供了新的潜在靶点,为提高辅助生殖技术的成功率带来了新的希望。该研究成果发表于相关领域重要期刊,为该领域的发展提供了有价值的参考。
研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。首先,从 GEO 数据库获取两个数据集,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)构建 lncRNA - mRNA 共表达网络筛选关键基因。同时,收集 20 例正常生育患者的子宫内膜样本进行实验分析。此外,通过细胞实验,使用多种细胞系并进行转染、处理等操作,结合 qRT - PCR、western blot 等技术检测基因和蛋白表达,还进行了动物实验来验证相关结论。
下面来看具体的研究结果:
LUCAT1 和 S100P 是与 ER 相关的 RNA - RNA 网络中的枢纽基因 :研究人员对 70 个子宫内膜样本测序数据进行 WGCNA 分析,将基因分为不同模块,其中绿松石模块差异最为显著。对该模块基因进行分析发现,其主要涉及信号转导等功能。进一步构建的 lncRNA - mRNA 共表达网络显示,S100P 和 LUCAT1 可能与 ER 相关。
LncLUCAT1 和 S100P 在容受性子宫内膜细胞中上调 :通过对不同阶段子宫内膜组织及 Ishikawa 细胞(一种子宫内膜腺癌细胞系)的研究发现,与分泌早期相比,分泌中期的子宫内膜组织中 LUCAT1 和 S100P 表达上调。在 Ishikawa 细胞中,雌激素(E2)和孕激素(P4)可调节 LUCAT1 和 S100P 的表达,且生理浓度的 E2 和 P4 共同作用时,能显著上调 LUCAT1 表达。
LUCAT1 缺失损害子宫内膜细胞的 ER :对 LUCAT1 沉默的 Ishikawa 细胞进行功能实验,发现其增殖、迁移和侵袭能力受到抑制,JAR 细胞(模拟胚胎)与 Ishikawa 细胞的黏附数量减少,表明 LUCAT1 在调节 ER 中不可或缺。此外,在子宫内膜基质细胞(ESCs)蜕膜化过程中,LUCAT1 表达增加,敲低 LUCAT1 会减弱这一增加趋势,进一步说明 LUCAT1 缺失会损害子宫内膜和 Ishikawa 细胞的容受性。
LUCAT1 通过海绵吸附 miR - 495 - 3p 调节 S100P 信号通路 :qRT - PCR 和 WB 实验表明,LUCAT1 敲低会降低 S100P 表达。利用 starBase 预测并通过实验验证,发现 miR - 495 - 3p 可同时与 LUCAT1 和 S100P 结合。在分泌中期子宫内膜细胞和 Ishikawa 细胞中,miR - 495 - 3p 表达下调,且 LUCAT1 沉默会上调 miR - 495 - 3p 水平。进一步研究发现,miR - 495 - 3p 可调节 S100P 表达,且该过程中 NF - κB p65 的表达与 S100P 一致。
LUCAT1 通过 miR - 495 - 3p/S100P 轴调节 ER :实验表明,沉默 LUCAT1 抑制 Ishikawa 细胞的增殖、迁移和侵袭能力,而转染 miR - 495 - 3p 抑制剂可逆转这些影响,JAR 细胞与 Ishikawa 细胞的黏附实验也证实了 LUCAT1/miR - 495 - 3p/S100P 轴在调节 ER 过程中的作用。
抑制 S100P 减弱体内 ER 和胚胎着床 :在小鼠体内实验中,注射 si - S100P 沉默 S100P 表达后,小鼠胚胎着床率显著降低,子宫角中 S100P 表达下调,且腺体形成减少,子宫内膜增殖减弱,表明 S100P 参与调节 ER 和胚胎着床。
在讨论部分,研究人员指出,子宫内膜因素在 IVF - ET 失败中占比很高,准确评估和提升 ER 对提高 IVF - ET 成功率至关重要。LUCAT1 和 S100P 在肿瘤研究中已被关注,此次研究首次揭示了 LUCAT1 在生殖系统尤其是 ER 中的作用。研究表明,LUCAT1 和 S100P 在子宫内膜容受期表达上调,LUCAT1 作为 miR - 495 - 3p 的分子海绵,通过竞争性结合 miR - 495 - 3p,提高 S100P 表达,进而促进 Ishikawa 细胞的增殖、迁移和侵袭,增强细胞间黏附,改善 ER,促进胚胎着床。这一发现为改善 ER 提供了新的治疗靶点,有望通过调节 LUCAT1 表达来提高 IVF - ET 的成功率,降低着床失败率,在辅助生殖技术领域具有重要的理论和实践意义。
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