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荆豆凝集素-1受体在兔子宫内的分布与激素调节



全 文 :中国农学通报 第24卷 第 1期 2008年 1月
htp:/www.casb.org.cn
畜牧兽医科学
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30371032,30571340);国家高技术研究发展计划(2007AA10Z150);教育部留学回国人员科研启动基金(2003
年第23批)。
第一作者简介:郭斌,男,1979年出生,山西省定襄人,硕士,主要从事动物生殖与发育等方面的研究。
通讯作者:岳占碰,男,1966年出生,山西省保德县人,主要从事动物生殖与发育等方面的研究。通信地址:130062吉林省长春市西安大路5333号吉
林大学畜牧兽医学院。Tel:0431-87836162,E-mail:zpyue@yahoo.com.cn。
收稿日期:2007-10-22,修回日期:2007-11-02。
荆豆凝集素-1受体在兔子宫内的
分布与激素调节
郭 斌,冯海华,韩学敏,张学明,岳占碰
(吉林大学畜牧兽医学院,吉林长春130062)
摘 要:采用组织化学方法对荆豆凝集素-1(ulexeuropaeusagglutinin-1,UEA-1)受体在兔发情周期及早
期妊娠子宫内的分布以及激素调节进行了研究。结果显示,UEA-1受体主要存在于兔子宫内膜腔上皮,
其表达量随妊娠阶段的不同而发生动态性变化。UEA-1受体在休情期兔子宫内未见表达,而在发情期
兔子宫内的表达量较高。在早期妊娠兔子宫内,在妊娠第1天子宫内膜腔上皮表面UEA-1受体的表达
量较高,妊娠第2天和第3天时在子宫内膜腔上皮表面仅见有少量UEA-1受体的表达,妊娠第4天
时,子宫内膜腔上皮表面UEA-1受体的表达量很高,此后其表达量又迅速下降,在妊娠第 5至第 7天
时未见表达。在假孕兔子宫内UEA-1受体的表达方式与正常妊娠时相似。注射雌激素可明显促进卵巢
切除后兔子宫内膜UEA-1受体的表达,而注射孕酮对其表达有明显抑制作用。结果表明,兔子宫内
UEA-1受体的分布与着床前胚胎与子宫内膜之间的黏附和植入有关,UEA-1受体在兔子宫内的表达
受母体分泌的激素所调控。
关键词:UEA-1受体;兔;子宫;分布;胚胎着床
中图分类号:S814 文献标识码:A
TheDistributionandHormonalRegulationofUlexEuropaeusAgglutinin-1
ReceptorsinRabbitUterus
GuoBin,FengHaihua,HanXuemin,ZhangXueming,YueZhanpeng
(ColegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,JilinUniversity,Changchun130062)
Abstract:Histochemistrymethodwasusedtostudythedistributionofulexeuropaeusagglutinin-1(UEA-1)
receptorsinrabbituterusduringtheestruscycleandearlypregnancy.Theovariectomizedrabbitswereused
asamodeltoresearchitshormonalregulation.TheresultsshowedthatUEA-1receptorsweremainlylocal-
izedonthesurfaceoftheluminalepithelium.Duringtheestrouscycle,nopositivesignalshadbeenfoundin
diestrusrabbituterus.However,highlevelofUEA-1receptorshadbeenfoundintheluminalepitheliumof
estrousrabbituterus.Duringtheearlypregnancy,highlevelofUEA-1receptorshadbeenfoundinthelu-
minalepitheliumonDay1ofpregnancyrabbituterusandlowlevelofpositivesignalshadbeenfoundinthe
uterusonDays2and3ofpregnancy.UEA-1receptorsstaininggradualyincreasedandreacheditshighest
levelonDay4ofpregnancy.ThenthedistributionofUEA-1receptorssharplydeclinedandnopositivesig-
nalshadbeenfoundonDays5to7ofpregnancy.ThedistributionofUEA-1receptorsinpseudopregnant
rabbituteruswassimilartothatofnormalpregnantrabbituterus.DistributionofUEA-1receptorsinthe
uterusofovariectomizedrabbitwassignificantlystimulatedbyestrogenandinhibitedbyprogesterone.These
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resultsdemonstratedthatthedistributionofUEA-1receptorsintherabbituterusmightberelatedtothe
adhesionandimplantationbetweentheblastocystandendometriumduringpre-implantationperiod.Itsdis-
tributioninrabbituteruswasregulatedbyestrogenandprogesterone.
Keywords:UEA-1receptors,rabbit,uterus,distribution,embryoimplantation
凝集素受体是分布于细胞表面的糖蛋白或糖脂。
凝集素受体上具有能被凝集素特异识别的糖基。它们
在细胞生长、分化及细胞之间的黏附及相互识别中起
重要作用。在生殖过程中,精卵结合及胚胎着床首先
是细胞识别,然后才触发一系列的变化。胚胎滋养层
细胞和子宫内膜上皮细胞表面糖链相互识别可能在
胚胎与子宫内膜黏附及胚胎着床过程中发挥重要作
用。在胚胎着床前后,糖复合物在子宫内分布的种类
和数量上有很大变化。子宫内膜糖蛋白的量和功能活
性在胚胎着床过程中均会发生改变[1~3]。近年来,凝集
素受体和胚胎着床的关系虽有不少研究报告,但尚缺
乏系统而全面的研究。笔者以兔为研究对象,采用组
织化学方法研究胚胎着床过程中子宫内膜荆豆凝集
素 -1(ulexeuropaeusagglutinin-1,UEA-1)受体(α-岩
藻糖)分布状况和变化规律,阐明其在胚胎着床中的
意义,为进一步探明兔胚胎着床的分子机理提供理论
依据。
1材料与方法
1.1试验动物
试验所用兔为成年健康新西兰白兔,取自长春高
新医学动物实验研究中心。
1.2兔发情周期鉴定及取材
观察兔阴门,阴道粘膜淡黄色者为间情期,粉红或
潮红色者为发情期。将处于间情期和发情期的兔各两
只,耳静脉注空气致死,迅速取出子宫,液氮冷冻保存
备用。
1.3兔早期妊娠
将处于发情期的母兔与公兔交配,以交配当日为
妊娠第0天,分别将妊娠第1、2、3、4、5、6、7天的兔各
2只,耳静脉注空气致死,迅速取出子宫,液氮冷冻保
存备用。取材时,用PBS冲输卵管或子宫,以发现胚胎
或看到着床点作为妊娠的标志。
1.4兔的假孕
参照Hewetson等的方法[4],将健康成年母兔肌肉
注射PMSG110IU,72h后耳静脉注射hCG110IU,接着
用玻璃棒刺激子宫颈,以注射hCG当日为假孕第0
天,分别于假孕第2、4、6天耳静脉注射空气致死,取材
备用。取材时用PBS冲输卵管或子宫,以看到退化的
卵子或卵巢上有明显的排卵点作为假孕的标志。
1.5兔的激素处理
将健康成年母兔的双侧卵巢切除,卵巢切除10d
后,将这些兔分为4组,每组2只,进行激素处理。用芝
麻油(Sigma)溶解孕酮和雌激素,处理方式如下:(1)孕
酮(5mg/<兔·d>);(2)雌激素(5μg/<兔·d>);(3)孕酮
(5mg/<兔·d>)+雌激素(5μg/<兔·d>);(4)芝麻油。连
续注射3d,每只兔的注射体积均为0.5ml。第3次注射
后24h取材,方法同上。
1.6组织化学染色
从低温冰箱中将冷冻保存的组织取出,平衡到
-20℃后制成10μm厚的冰冻切片。将切片于50℃热
固定2min后,室温干燥30min,用10%的中性福尔马
林后固定10min,1%BSA封闭1h,Bio-UEA-1(Vector,
20μg/ml)孵育2h,Avidin-FITC(Vector,1:100)孵育 1h,
碘化乙啶复染10min,封片后在荧光显微镜下观察及
拍照。以PBS代替Bio-UEA-1作为阴性对照。在荧光
显微镜下,细胞核染成红色,而Bio-UEA-1特异结合
部位显绿色荧光。
1.7结果判定
根据绿色荧光强弱分为阴性(-)、很弱(+/-)、弱阳
性(+)、中等强度(++)、强阳性(+++)5个等级。
2结果
2.1UEA-1受体在发情周期及早期妊娠兔子宫内的
分布
UEA-1受体在发情周期及早期妊娠兔子宫内的
表达强度统计结果见表1。UEA-1受体主要在兔子官
内膜腔上皮内表达,而在其它部位表达量极少或未见
表达。间情期的兔子宫内膜腔上皮内,UEA-1受体未
见着色,发情期时呈中等强度着色,而在妊娠第1天的
兔子宫内膜腔上皮内,UEA-1受体的表达量很高,呈
强阳性着色,妊娠第2天时,UEA-1受体的表达量降
低,呈弱阳性着色,妊娠第3天时,在兔子宫内膜腔上
皮内表达量甚少。妊娠第4天时,兔子宫内膜腔上皮内
UEA-1受体的表达量很高,子宫内膜腺内也有少量
UEA-1受体的表达。妊娠第5到妊娠第7天的子宫内
膜腔上皮内未见UEA-1受体的表达。
2.2UEA-1受体在假孕兔子宫内的分布
UEA-1受体在假孕兔子宫内的表达强度统计结
果见表2。在假孕第2天的兔子宫内膜腔上皮内有极
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少量UEA-1受体的表达;在假孕第4天的兔子宫内膜
腔上皮内UEA-1受体的表达量较高,呈中等强度着
色,在子宫内膜腺内也有极少量UEA-1受体的表达,
而在假孕第6天的兔子宫内未见UEA-1受体的表达。
表2UEA-1受体在假孕兔子宫内的分布
2.3UEA-1受体在兔子宫内表达的激素调节
给切除双侧卵巢的兔注射雌激素和孕酮后,
UEA-1受体在兔子宫内的表达强度统计结果见表3。
双侧卵巢切除后,只注射芝麻油的兔子宫内未见
UEA-1受体的表达,单独注射雌激素的兔子宫内膜腔
上皮内UEA-1受体的表达量极高,呈强阳性着色,单
独注射孕酮的兔只在子宫内膜腺内有极少量UEA-1
受体的表达,在其它部位未见表达,而雌激素和孕酮共
同注射的兔子宫内膜腔上皮内UEA-1受体的表达量
明显低于雌激素处理组,呈弱阳性着色。
表3UEA-1受体在兔子宫内分布的激素调节
3讨论
胚胎着床过程包括胚泡与子宫内膜的相互识别、
黏附、胚泡侵入和子宫对胚胎容受性的产生等一系列
复杂的变化过程,该过程受多种因素的调节。凝集素
受体作为一类分布于细胞膜上的糖蛋白或糖脂,在胚
胎分化及植入等过程中发挥重要的调节作用[2,3]。滋养
层细胞和子宫内膜上皮细胞表面糖链的相互识别可
能在胚泡与子宫内膜黏附及着床过程中发挥重要作
用。子宫内膜中糖蛋白的量和功能活性在胚泡着床过
程中均会发生改变[5]。笔者发现,发情期和妊娠第1天
兔子宫内膜腔上皮表面 UEA-1受体的表达量较高,
在妊娠第4天时表达量达到最高,妊娠第5至第7天
未见表达。子宫内膜凝集素受体分布的规律性变化可
能为胚泡与子宫内膜的相互识别和黏附做准备。一些
学者发现,着床期兔胚泡中的糖蛋白参与子宫内膜代
谢的调节,而且对不同蛋白质的合成和分泌起着选择
性调节作用[6~7]。胚泡于着床前向子宫液中分泌小分子
肽,对子宫内膜蛋白质代谢进行选择性调节,从而使
子宫内膜有利于胚泡的黏附及植入,使子宫内膜接受
胚泡。笔者也发现,假孕兔子宫内UEA-1受体的表达
与正常妊娠时相似,这提示胚泡在围着床期对子宫内
膜UEA-1受体表达的影响并不大,UEA-1受体在兔
子宫内的表达可能主要受母体的控制,而与子宫内胚
胎的存在与否关系不大,胚泡的局部刺激是否对
UEA-1受体在兔子宫内的表达存在影响,有待于进一
步证实。
兔着床期子宫内膜糖蛋白的分布发生阶段特异性
变化,这些变化受母体分泌的激素所调节[8~10]。笔者发
现,注射雌激素可促进卵巢切除后兔子宫内膜UEA-1
受体的表达,雌、孕激素共同作用后,兔子宫内膜
UEA-1受体的表达量明显比单独应用雌激素低。这说
明,雌激素可促进兔子宫内膜UEA-1受体的表达,而
孕酮对其表达可能有抑制作用。兔的发情周期主要受
性激素调节,在发情期和妊娠第 1天兔子宫内膜
UEA-1受体的表达量较高也提示,由于发情期卵巢分
泌雌激素较多,大量雌激素的存在可能促进了UEA-1
受体在兔子宫内的表达。
胚泡植入前,兔子宫内膜UEA-1受体的表达量
有阶段特异性变化可能与糖基转移酶活性的改变有
关,糖基转移酶活性的增高或低下,使细胞表面糖链
的合成增加或减少,细胞表面糖复合物分布情况改
变,从而使UEA-1受体显现或被隐蔽,但具体影响糖
复合物的环节还不太清楚[8~10]。不同妊娠期子宫内膜
细胞表面糖复合物的变化,可能与着床过程中胚泡和
子宫内膜的识别及黏附有关,关于雌激素和孕酮对子
宫内膜细胞表面糖复合物变化的调节机理有待于进
一步探索。
参考文献
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[J].MolReprodDev,2006,73(9):1149-1158.
表1UEA-1受体在发情周期及早期妊娠兔子宫内的分布
表达部位
假孕天数
2 4 6
内膜腔上皮 +/- ++ -
内膜腺上皮 - +/- -
表达部位 对照组 雌激素 孕酮 孕酮+雌激素
内膜腔上皮 - +++ - +
内膜腺上皮 - - +/- -
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(责任编辑:刘艳鹏)
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