LIF-JAK/STAT3信号转导通路在慢性子宫内膜缺血所致反复着床失败中的作用机制

In IVF-ET, recurrent implantation failure (RIF) is an urgent problem to be resolved. It is reported that chronic endometrial ischemia is closely related to RIF while the mechanism remains unknown. Here, we found that in RIF women with endometrial hypoperfusion, LIF expressed obviously lower than which in both RIF and fertile women with normal endometrium perfusion, and the apoptosis rate of endometrial cells increased.In vitro,the apoptosis rate of endometrium epithelia were increased with aggravation of hypoxia. The biological behaviors of cells invasiveness, angiogenesis, apoptotic resistance,immune evasion regulated by STAT3 were similar to the processes of embryo implantation. Therefore, using in vivo and invitro experiments, our project will further investigate: 1. The expression of LIF-JAK/STAT3 pathway in endometrium of RIF women with endometrial hypoperfusion; 2.The mechanism of LIF-JAK/STAT3 pathway regulating endometrium receptivity; 3.The mechanism of LIF-JAK/STAT3 pathway regulating the process of different hypoxia influence endometial receptivity. Our project will benefit to explore the mechanism of chronic endometrial ischemia inducing RIF and seek new therapeutic targets.

反复着床失败（RIF）是IVF-ET中一个亟待解决的难题。子宫内膜慢性缺血与RIF相关，但内在机制不详。我们研究发现子宫内膜慢性缺血的RIF患者着床期LIF表达明显降低，细胞凋亡率增加；体外细胞实验发现子宫内膜上皮细胞凋亡率随着缺氧程度加重而增加。JAK/STAT3是LIF的主要信号通路之一,调控细胞侵袭转移、血管发生、凋亡抵抗、免疫逃避等行为，参与调控着床。本项目将在前期研究的基础上，运用多种生物学方法分析LIF-JAK/STAT3信号通路在子宫内膜慢性缺血所致RIF中的分子机制，进一步展开以下工作：1.子宫内膜慢性缺血的RIF患者着床期LIF-JAK/STAT3上下游及靶基因表达；2.体外细胞及分子水平研究该信号通路调控子宫内膜凋亡、蜕膜化、接受滋养细胞侵入及调节免疫耐受的机制；3.不同程度缺氧环境对以上各调控机制的影响。通过这些问题的阐释，有望为RIF治疗提供新的理论依据及分子靶点。

自从促性腺激素释放激素拮抗剂（Gonadotropin-releasing hormone antagonist， GnRHant）应用于IVF临床以来，控制性促排卵拮抗剂方案的优点显而易见：缩短进周期时间，减少促排药物用量及天数，降低卵巢囊肿及过度刺激综合征的发生率等，大大提高了促排卵用药的灵活性及安全性。因此，拮抗剂方案越来越被接受及采用。然而多项研究表明拮抗剂方案新鲜周期的着床率及妊娠率低于长方案（拮抗剂方案常被用于卵巢低反应妇女和高龄妇女，而这些研究均已排除年龄及卵巢反应性等因素），在一定程度上制约拮抗剂方案的应用。多项研究证明IVF拮抗剂方案中GnRHant对于卵子质量无影响，抑制子宫内膜容受性是其降低妊娠率的主要原因。GnRH受体在人子宫内膜上皮及间质细胞中均有表达。GnRH类似物（包括GnRH激动剂及拮抗剂）通过GnRH受体与Giα蛋白结合形成的G蛋白配对受体，通过多条信号通路调节子宫内膜细胞增生、凋亡及组织重建等过程，在内膜蜕膜化、滋养细胞侵入、胚胎着床及早期妊娠中发挥关键性作用。纵观目前的研究，主要集中在临床数据分析；内膜孕激素受体、容受性标志物、细胞凋亡等研究，远未阐明相关机制。.本课题组首先通过对拮抗剂方案组及自然周期组着床期子宫内膜组织进行基因芯片检测发现拮抗剂组与对照组相比 384 个差异基因表达；与长方案组相比有197个差异基因表达。多个基因与自然杀伤细胞介导的细胞毒性(Natural killer cell mediated cytotoxicity)途径相关。通路中两个重要的上游基因，PRF1及FASLG上调明显，并通过qRT–PCR分析得到验证。再经过western blot验证、凋亡检测等分析发现子宫内膜NK细胞（uNK cell）数量及PRF1的蛋白（穿孔素，perforin）水平在拮抗剂组中明显高于长方案组及自然周期组，并且均随着药物用量增加而增加。而FASLG的蛋白（Fas ligand）水平在拮抗剂组、长方案组及自然周期组间未见差异，三组之间细胞凋亡率也不存在差异。提示perforin细胞毒性作用而非FasL-凋亡途径可能是GnRHant抑制子宫内膜容受性的机制。本研成果究首次发现uNK细胞及Perforin参与GnRHant作用于子宫内膜的作用机制，为进一步深入研究GnRHant影响子宫内膜容受性的作用机制提供了研究方向