甲状腺激素脱碘酶Dio3在小鼠胚胎着床过程中的调节与功能

Thyroid hormones are involved in almost all physiological processes in mammals, especially in cell proliferation/differentiation and energetic metabolism regulation. The synthesis and secretion of thyroid hormones are controlled by the hypothalamic-pituitary-thyroid axis, whereas the local concentration of thyroid hormones in tissues and cells are modulated by deiodinases. The deiodinase Dio3 (deiodinase, iodothyronine, type 3) catalyzes the conversion of the active T3 and T4 into biologically inactive metabolites, protecting cell from exposure to high levels of thyroid hormones. Previously, using high-throughput sequencing, we discovered that Dio3 mRNA was highly expressed at embryo implantation sites in the mouse uterus. Howerver, the relationship between Dio3 and embryo implantation is still unknown. In this study, we are going to employ a variety of methods to reveal the expression, function and regulation of Dio3 in the mouse uterus during early pregnancy. Our study will provides new insights into the molecular mechanisms underlying embryo implantation.

甲状腺激素在动物生长分化、能量代谢调控等几乎所有的生理功能中都发挥着极其重要的作用。甲状腺激素的合成和分泌受到下丘脑-垂体-甲状腺轴调控，而在靶组织中主要受脱碘酶的调节。甲状腺激素脱碘酶Dio3（deiodinase, iodothyronine, type 3）催化甲状腺激素T3和T4失活，保护组织避免暴露于高浓度甲状腺激素。我们在前期的高通量测序结果中发现，与非着床点相比，Dio3的表达在小鼠子宫的胚胎着床点显著上调，有关Dio3在胚胎着床过程中的调节与功能等尚未见报道。本研究将利用体内动物模型和体外模型，对Dio3在小鼠胚胎着床期子宫中的表达及功能进行详细分析，并利用启动子分析、染色质免疫共沉淀等方法，研究相关因子对Dio3表达的调节，所得结果将对了解胚胎着床的机理具有重要意义。

胚胎着床是哺乳动物妊娠过程中的一个重要环节。胚胎着床涉及胚胎滋养层细胞与子宫内膜进行一系列细胞与分子水平上的相互作用，进而相互识别、黏附，并最终建立紧密的联系。在所有的哺乳动物中，生殖是一个相对低效的过程，大量的胚胎在出生前死亡。而在这些妊娠损失中，75%是着床失败导致的。然而，胚胎着床的分子机制目前仍知之甚少。甲状腺激素在动物生长分化、能量代谢调控等几乎所有的生理功能中都发挥着极其重要的作用。甲状腺激素的合成和分泌受到下丘脑-垂体-甲状腺轴调控，而在靶组织中主要受脱碘酶的调节。甲状腺激素脱碘酶Dio3（deiodinase, iodothyronine, type 3）催化甲状腺激素T3（triiodothyronine）和T4（thyroxine）失活，保护组织避免暴露于高浓度甲状腺激素。我们的研究发现，与非着床点相比，Dio3在妊娠5-8天小鼠子宫的胚胎着床点显著上调。激素处理实验显示子宫中Dio3的表达主要受孕激素的调节。进一步的，利用启动子分析、染色质免疫共沉淀等方法，我们发现孕激素主要通过cAMP（cyclic adenosine monophosphate）和转录因子CREB（cAMP-response element binding protein）来调节Dio3的表达。最后，利用体内动物模型和体外模型，我们证明Dio3在蜕膜化中发挥重要的作用。我们的研究结果对了解胚胎着床的机理具有重要意义。