缺氧/复氧致DNA甲基化协同调控的滋养细胞间质转化（EMT）障碍在子痫前期发生中的作用及机制研究

In the course of placentation, cytotrophoblast (CTB) differentiating into extravillous trophoblast (EVT), undergoing an epithelial- mesenchymal transition (EMT), is vital for successful pregnancy. The failure of EMT in trophoblast leads to decrease in EVT invasion into uterus and might have close association with pathogenesis and progression of preeclampsia (PE). Based on previous researches by other scientists and our preliminary results, we postulate that ROS produced by hypoxia/reoxygenation stress leads to failure of EMT in trophoblast through co-regulation of DNA methylation. This might be one of potential mechanism of pathogenesis of PE. To establish this hypothesis, we will explore the effects of physilogical hypoxia, pathological hypoxia/reoxygenation on EMT or MET in trophoblasts. We will also study the roles of hypoxia induced factor 1α(HIF-1α), DNA methyltransferases (DNMTs) and their regulated genes through DNA methylation, signal pathways of PI3K/AKT and or Wnt/β-catenin in hypoxia induced EMT or MET in trophoblast. The association among hypoxia effects, DNA methylation regulated gene functions, abnormal transion of epithelial to mesenchymal in trophoblasts, shllow invasion of EVT and endovascular injury in PE will be evaluated in this research. We here provide new ideas in studying the mechanism of PE, potential eraly diagnostic markers or intervention targets on PE.

滋养细胞的上皮-间质转化（EMT）- - 上皮型细胞滋养细胞（CTB）转分化为间质型绒毛外滋养细胞（EVT）的过程，是胚胎成功植入子宫、建立母胎间联系的重要事件，其异常可引起EVT细胞侵袭能力降低，与子痫前期（PE）的发生关系密切。本研究提出"缺氧/复氧应激产生的ROS经DNA甲基化的协同调控作用诱导滋养细胞EMT异常"可能是PE发生的新机制。研究将探明生理性缺氧对CTB细胞EMT过程和细胞侵袭能力的促进，阐明病理性缺氧/复氧对EVT细胞MET过程的诱导以及对血管内皮的损伤，并深入探究HIF-1α、DNMT调控的基因启动子甲基化、PI3K/AKT和Wnt/β-catenin信号通路以及相关转录调控因子等在此过程中的介导作用，从而阐明缺氧诱导DNA甲基化调控的滋养细胞EMT过程在滋养细胞侵袭能力改变和PE发生中的意义，为PE发生的机制研究、可能的早期诊断指标或干预的新靶点提供思路。

研究从“滋养细胞的上皮-间质转化（EMT）--上皮型细胞滋养细胞（CTB）转分化为间质型绒毛外滋养细胞（EVT）的过程”，探索其异常与EVT细胞侵袭能力降低、子痫前期（PE）发生的关系。主要研究内容包括：滋养细胞EMT过程的DNA甲基化调控；缺氧/复氧诱导EVT细胞MET的机制研究；表观调控因子和EMT关键分子异常与PE发生的相关性。重要结果如下：1）滋养细胞EMT过程相关基因表达模式，EMT标志基因、调控EMT的转录因子以及DNA甲基转移酶DNMT1，DNMT3A和DNMT3B在正常人原代培养的绒毛移植物、间质型滋养细胞系HTR8和HPT8以及上皮型滋养细胞系JEG3和JAR的表达差异；2）获得了缺氧复氧条件下EMT相关因子（E-cad、N-cad、Vimentin、Slug、Snail等）的表达变化，原代细胞、细胞系和早孕绒毛外植体迁移、侵袭能力的变化，同时也发现缺氧复氧条件下侵袭相关蛋白的表达，如MMP2/9，整联蛋白等表达下降；3）甲基化寡核苷酸探针（MON）诱导上皮型滋养细胞系JEG3和JAR的E-CAD基因超甲基化促进了细胞从上皮型向间质型的转化；检测了受甲基化调控的印记基因MEST在不同分化类型的滋养细胞中的表达以及在滋养细胞侵袭中的功能；发现了E-cad对ACTN4和beta-catenin之间相互作用的调控。我们的研究成果重点阐明了缺氧/复氧对EVT细胞MET过程的诱导以及DNMT调控的基因启动子甲基化、PI3K/AKT和β-catenin信号通路以及相关转录调控因子等在此过程中的介导作用，阐明缺氧诱导DNA甲基化调控的滋养细胞EMT过程在滋养细胞侵袭能力改变和PE发生中的意义，为PE发生的机制研究、可能的早期诊断指标或干预的新靶点提供思路。