GRIM-19调控蜕膜巨噬细胞自噬参与原因不明复发性流产发生的分子机制研究

Increased macrophage activity is one of the important causes of unexplained recurrent spontaneous abortion (URSA). But the mechanisms involved in macrophage activity regulation is not clear. The changes of autophagy of macrophages can affect its activity. GRIM-19 is a functional component of mitochondrial complex I and mitochondrial damage, reactive oxygen species can activate cell autophagy. We found that the expression of GRIM-19 decreased and the expression of autophagy-related proteins LC3 and Beclin1 increased in decidual macrophages of URSA patients. The embryo-resorption rate of GRIM-19+/- mice increased. The autophagy activity and phagocytic activity of decidual macrophages in GRIM-19+/- mice increased. These results suggested that GRIM-19 may be involved in URSA by regulating macrophage autophagy. In addition, the expression of HIF-1α and BNIP3 in decidual macrophages of URSA patients and GRIM-19 +/- mice was increased, and the high expression of HIF-1α-dependent BNIP3 could stimulate cell autophagy. The aim of this study was to investigate the regulation role of GRIM-19 in macrophage autophagy and activity, and to explore the role of GRIM-19-HIF-1α-BNIP3 signal axis in URSA. This project will help to reveal the molecular mechanism of URSA and provide a theoretical basis for its early intervention and treatment.

蜕膜巨噬细胞活性提高是URSA发生的重要原因之一，但其活性调控机制尚不明确。巨噬细胞自噬可以影响其活性。GRIM-19蛋白是线粒体呼吸链复合物I的一部分，线粒体损伤、活性氧等可触发细胞自噬。我们发现，URSA患者蜕膜巨噬细胞GRIM-19表达降低，其自噬相关蛋白LC3、Beclin1表达提高；GRIM-19+/-小鼠胚胎吸收率提高，其蜕膜巨噬细胞自噬水平提高，吞噬活性增强。提示GRIM-19可能通过调控巨噬细胞自噬参与URSA的发生。此外，URSA患者及GRIM-19+/-小鼠蜕膜巨噬细胞HIF-1α、BNIP3表达均提高，HIF-1α依赖的BNIP3的高表达能激发细胞自噬。本项目拟深入研究GRIM-19对巨噬细胞自噬及活性的调控，探讨GRIM-19-HIF-1α-BNIP3信号轴在URSA发生中的作用。本项目有助于揭示URSA发生的分子机制，为其早期干预和治疗提供理论依据。

目前认为免疫学因素是复发性流产发生比较重要的原因之一，正常妊娠有赖于母胎界面免疫耐受。巨噬细胞在维持局部免疫耐受状态中起重要作用，但是蜕膜巨噬细胞的活性调控机制目前尚未完全阐明。本项目从临床标本、动物模型和细胞实验三个方面开展研究，证实GRIM-19通过调控巨噬细胞自噬水平，参与复发性流产的发生。临床标本中的研究发现，复发性流产患者蜕膜巨噬细胞GRIM-19表达显著降低，提示蜕膜巨噬细胞GRIM-19表达与复发性流产的发生相关。复发性流产患者蜕膜巨噬细胞自噬相关蛋白BNIP3、Beclin1表达显著提高。动物模型中的研究发现，GRIM-19+/-孕鼠的胚胎吸收率显著提高，提示GRIM-19表达降低与流产发生相关。我们研究发现GRIM-19+/-小鼠子宫自噬相关蛋白BNIP3、Beclin1表达显著提高，提示GRIM-19参与调控自噬水平。我们通过流式细胞技术研究发现，GRIM-19+/-小鼠子宫巨噬细胞自噬水平显著提高。GRIM-19+/-小鼠子宫炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6表达显著提高。细胞实验研究发现，下调小鼠巨噬细胞细胞系RAW264.7中GRIM-19表达水平后，自噬相关蛋白BNIP3、Beclin表达提高，透射电镜观察发现细胞自噬体数量增多。ELISA检测发现，下调GRIM-19表达水平后，RAW264.7细胞上清炎性因子TNF-α、IL-1β、IL-6表达显著提高。FITC- dextran共培养发现，下调GRIM-19表达水平后，RAW264.7细胞吞噬水平显著提高。此外，自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤处理后，RAW264.7细胞吞噬能力显著降低，提示GRIM-19可能通过调控自噬影响巨噬细胞吞噬能力。通过项目研究，证实GRIM-19表达降低通过调控蜕膜巨噬细胞自噬，影响其吞噬能力及炎性因子水平，参与复发性流产的发生。本项目的研究证实线粒体蛋白GRIM-19在自噬调控中的作用，同时该研究有助于揭示复发性流产的发病机制，为其早期干预和治疗提供理论依据。