阿片受体在胎盘发育过程的作用及机制研究

Placentation is critical to maintain a success pregnancy. And any disturbance to the development of the placenta would lead to the failure of the pregnancy. Our previous work demonstrated that opioid receptors and ligands signaling pathway play important roles in mouse embryo development and implantation, but the potential role of opioid receptor signaling in placentation are still unexplored. Our preliminary data further showed that opioid receptor mediated signaling may be critical to the formation of a functional placenta. To address how this signaling participate in regulating the process of placentation, we will employ opioid receptors knockout mouse model as well in vitro trophoblast cell lines, to accordingly investigate: (1) the spatiotemporal expression pattern of opioid receptors in placenta; (2) the physiological role and underlying mechanisms of opioid receptor during placentation. It is hoped that a better understanding on opioid receptor signaling regulatory aspects of pregnant will provide theoretical basis and shed light on new therapy strategies design for an abused use of illicit opiate drugs led to early pregnancy loss in humans.

胎盘发育是妊娠维持的关键环节，其发育异常会导致妊娠失败。我们前期研究发现阿片受体-配体信号通路在小鼠早期胚胎发育和胚胎植入子宫过程中发挥重要作用，但是阿片受体在胎盘发育过程中的作用还知之甚少。申请人预实验结果显示，阿片受体在胎盘发育过程中可能发挥重要作用。因此，本项目拟利用阿片受体基因敲除小鼠模型结合滋养层干细胞培养模型等，系统的研究：（1）阿片受体在胎盘发育进程的时空表达；（2）阿片受体在胎盘发育中的作用，力争揭示阿片信号对生殖健康影响的调控机制，为深入认识阿片滥用导致妊娠失败等不良妊娠结局提供理论基础和新思路。

胎盘是妊娠维持的关键器官，胎盘功能异常会导致妊娠失败。本项目研究发现3种阿片受体及其内源性配体的前体在人和小鼠的不同胎盘发育时期都有表达。通过基因敲除小鼠发现，单一敲除一种阿片受体，或者两两敲除，甚至3种阿片受体全部敲除小鼠，都能正常生育，说明阿片受体对小鼠胎盘发育并非依赖基因。我们又通过阿片激动剂体内外处理孕鼠或滋养层细胞，研究阿片受体调节胎盘滋养层的分子机制，发现阿片受体激动剂能影响孕鼠或滋养层细胞增殖，利用小鼠和人的滋养层干细胞模型，我们发现阿片受体激动剂能激活ERK1/2信号通路。该结果揭示了临床上阿片滥用导致的不良妊娠结局的可能分子机制。.早产是导致围生儿严重并发症和死亡的首要原因，给家庭以及社会带来了痛苦和负担。目前，早产的发病机理还不清楚，临床治疗早产的手段非常有限。我们通过LPS早产模型发现，在E15.5天，我们将12.5 ug LPS分别注射给WT和Oprm-/-孕鼠，结果发现WT小鼠在24小时内全部发生早产和胎儿死亡，而一半以上的Oprm-/-孕鼠能够正常分娩，胎儿体重与注射生理盐水Oprm-/-孕鼠的后代无显著差异。通过机制研究我们发现注射LPS 1-12h内，能导致WT胎盘细胞凋亡蛋白Cleaved-caspase3显著上调，同时激活NFKB信号通路，而在Oprm-/-小鼠中，很难检测到Cleaved-caspase3，同时p-P65在注射LPS后4小时后开始下调，12小时后p-P65几乎检测不到；ERK1/2信号也是介导LPS胞内功能的重要信号通路，我们发现p-ERK1/2在WT小鼠中，注射LPS后显著上调，12h后有所下降，而Oprm-/-小鼠中则从4h后显著下调，在12小鼠后几乎很难检测到条带。说明Oprm-/-小鼠能够阻断胎盘LPS刺激导致NFKB和p-ERK1/2信号的激活，从而阻止早产的发生。这将为临床治疗感染性早产提供理论依据。