胚胎着床和蜕膜化过程中多胺的调节及功能

Polyamines are important organic cations and its metabolism is strictly regulated. ODC and AMD are the rate-limiting enzymes during polyamine biosynthesis. ODC activity is controled by ODC antizyme (AZ) and antizyme inhibitor (AZIN). Based on gene knockout, polyamine inhibitors and polyamine treatments, polyamines are essential for mammalian reproduction. However, the expression, regulation and function of AZ, AZIN and AMD are still unknown in mammalian early pregnancy.Polyamine depletion can cause arrest of mitotic cycle,inhibit apoptosis and is involved in autophage.Delayed embryos are metabolic low and can survive for a long time in female reproductive tract. However, apoptosis and cell death are not detected. We think think that the inhibition of apoptosis in delayed embryos may be related to polyamine depletion. The mesenchymal-epithelial transition is detected during mouse decidualization. Because polyamine is essential to the level of Snail and mesenchymal-epithelial transition, it is possible that polyamine may control the mesenchymal-epithelial transition during mouse decidualization. This aim of this study is to examine the expression, regulation and function of polyamine-related genes and the roles of polyamines during anti-apoptosis of delayed embryos and the mesenchymal-epithelial transition during mouse decidualization.

多胺作为细胞重要的调节分子，其代谢及水平等均受到严格调节。多胺合成的两个限速酶为ODC和AMD1。ODC活性主要由ODC抗酶（AZ1）及抗酶抑制剂AZIN控制。基因敲除、抑制多胺以及添加多胺等实验，均证实多胺在哺乳动物生殖过程中起重要作用，但AZ、AZIN及AMD等多胺代谢相关基因在小鼠早期妊娠过程中的表达、调节及功能仍不清楚。此外，多胺耗尽可诱导G1期细胞周期阻滞，阻止细胞凋亡,并与自噬过程密切相关。延迟胚胎处于代谢静息期，可在雌性生殖道中存活很长时间，但并不发生细胞凋亡或死亡，其机理不清。我们推测延迟胚胎中的细胞凋亡阻止可能与多胺耗尽有关。在小鼠及人的蜕膜化过程中存在间充质-上皮转换，以前的研究也证实多胺与间充质-上皮转换及Snail紧密相关，很可能多胺与蜕膜化过程中的间充质-上皮转换有关。本研究将研究多胺代谢相关基因的表达、调节及功能，以及多胺与延迟胚胎的凋亡及蜕膜化的关系。

多胺主要包括腐胺、亚精胺和精胺。多胺合成的限速酶为ODC。ODC 活性主要由ODC 抗酶（OAZ1）及抗酶抑制剂AZIN 控制。我们以前的结果表明，ODC在小鼠早期妊娠子宫中特异表达，并在蜕膜化过程中起重要作用，但其调控机理不清楚。本研究中，我们利用原位杂交技术详细研究了ODC 抗酶（Oaz1）及抗酶抑制剂Azin 在小鼠早期妊娠子宫中的表达与调节，二者主要定位在妊娠第1-4天子宫的腔上皮及腺上皮上，在第5-8天主要定位于胚胎周围的蜕膜中。在卵巢切除的小鼠中，Oaz1的表达主要受雌激素调节，但雌激素对Azin的表达影响不大。在体外蜕膜化过程中，精胺和亚精胺均可显著刺激人的体外蜕膜化过程。用ODC的抑制剂DFMO处理小鼠或人的子宫上皮细胞，均可显著刺激Stat3的磷酸化。但是，当用DFMO或亚精胺等处理延迟着床小鼠时，均未诱导延迟胚胎的着床过程。当用精胺或亚精胺处理小鼠胚胎时，对于胚胎的发育影响不大。这些对于了解精胺在蜕膜化过程中的作用机理具有一定意义。