子宫细胞内酪氨酸磷酸酶Shp2在妊娠早期事件中的作用及机制研究

At present, female reproductive diseases, such as infertility, miscarriage and endometriosis, are increasing year by year, and have become a major problem to be solved. Because these diseases are related to abnormal events in early pregnancy, the key to solve the problem is to reveal how embryo establishes stable relations with the mother in early pregnancy, and find out the key link in these processes. Tyrosine phosphatase Shp2 is an important part of the cell signal transduction molecules. Our previous studies found deletion of Shp2 both in the uterine epithelial cells and stromal cells of mice destroyed the establishment of uterus receptive state and blocked the estrogen signaling pathway. But are the defects due to the insufficient of Shp2 in one or two types of cell? Does Shp2 influence uterine decidua? How does Shp2 mediate the interaction between the uterine epithelial cells and stromal cells? To clear these questions, this application subject will research the regulation of Shp2 and the underlying mechanism in the early pregnancy by deleting Shp2 in uterine epithelial cells or stromal cells, respectively. The results will promote understanding of the signaling network in the interaction between cells in early pregnancy, find out the key step, and provide theoretical support for early pregnancy diseases.

中文摘要（限400字）：目前，女性不孕、流产、子宫内膜异位等疾病逐年增多，已成为亟待解决的重大问题。而这些疾病多与妊娠早期事件异常有关。因此，揭示妊娠早期胚胎植入并与母体建立稳定联系的分子机制，找出其中的关键环节，就成为解决问题的关键。酪氨酸磷酸酶Shp2 是一个重要的细胞信号调控分子，我们在小鼠子宫上皮细胞和基质细胞同时敲除它时，发现子宫接受态被破坏，雌激素信号受阻；但这种缺陷是由于某一种细胞内Shp2缺失，还是两种细胞Shp2缺失共同造成？Shp2缺失是否影响子宫蜕膜化？Shp2是如何调控两种细胞的信号及介导它们的互动？为了明确这些问题，本申请课题在子宫上皮细胞或基质细胞分别敲除Shp2，从不同方向研究Shp2在妊娠早期事件中的作用及机制，通过对Shp2整体调控作用的理解，揭示妊娠早期子宫各类型细胞互动的信号调控机制，找出其中的关键环节，为理解和治疗妊娠早期事件异常的疾病提供理论支持。

近年来不孕不育已成为严重危害我国人口健康的重大疾病,而妊娠早期事件紊乱诱导的不孕、流产占有很大的比率。妊娠早期包括子宫接受态建立、囊胚附着、子宫内膜蜕膜化等，受雌激素和孕激素主导下的多种调控因子综合调控，但目前对其中的复杂动态信号网络仍然了解不多。酪氨酸磷酸酶Shp2介导激素、生长因子和细胞因子，调控整合细胞内的信号传导，是维持多种组织细胞稳态的关键信号蛋白。我们调查发现Shp2表达于子宫各层细胞，在上皮细胞和基质细胞同时敲除阻止妊娠，预示Shp2可能是妊娠早期事件的关键调控分子。本课题分别在小鼠子宫内膜上皮细胞、基质细胞特异性敲除。结果如下：.（1）Shp2在子宫基质细胞有条件缺失会延迟胚胎植入，并阻止基质细胞的蜕膜化，从而导致孕中期胚胎发育延迟和致死率，并最终降低生育力，而在上皮细胞缺失没有影响。结合我们以前上皮细胞和基质细胞同时敲除阻止胚胎植入的发现，说明上皮细胞和基质细胞的Shp2信号协调调控子宫接受态，控制胚胎植入；而基质细胞的Shp2信号为蜕膜化所必需。（2）Shp2缺失不影响雌激素和孕激素及其受体水平，而抑制激素靶基因的表达，表明Shp2调节雌激素和孕激素信号传导而影响子宫的接受态。（3）人类子宫内膜基质细胞（hESC）中，Shp2在蜕膜化过程中被诱导表达，敲除Shp2抑制而过表达促进hESC蜕膜化，确认Shp2为蜕膜分化所必需。（4）小鼠子宫内膜基质细胞Shp2缺乏时，蜕膜前的细胞增殖受阻；而hESC中Shp2缺乏不足扰乱细胞周期调整阻止启动新的细胞周期，从而阻止内膜基质蜕膜化。（5）在hESCc和小鼠子宫组织中的研究发现，ERK、AKT、STAT3及其下游CEBPβ、FOXO-1，cyclic D3等多种信号通路参与蜕膜化过程中Shp2的调控，提示Shp2可能介导整合激素和局部因子信号的关键信号蛋白。.我们的结果表明，Shp2作为子宫基质细胞中的基本信号传导成分，可介导和协调胚胎植入和基质蜕膜化中的多个信号通路，可能是胚胎植入调控网络中的关键节点。我们的发现提供了一种新的胚胎植入关键调节蛋白，将促进妊娠失败的治疗。