CUL7 E3泛素连接酶对胎盘发育的影响及分子机理研究

哺乳动物胎盘发生是成功妊娠的关键环节，胎盘滋养层细胞分化和侵润母体蜕膜异常将引起流产、葡萄胎或胎儿生长受限(FGR)等疾病，严重威胁妇儿健康。CUL7是RING E3泛素连接酶复合体核心支架蛋白。敲除CUL7的小鼠胎盘发育缺陷、胎儿发生FGR。CUL7基因是目前发现的以严重出生前后发育迟缓为特征的人类3-M矮小综合症和雅库特矮小综合症唯一突变的基因。以上结果暗示CUL7对胎盘发育可能具有重要影响。本研究以探讨CUL7在胎盘发育中的作用及分子机理为出发点，离体条件下，通过细胞侵润和迁移模型、免疫共沉淀结合蛋白质组学、过表达和RNAi等方法研究CUL7对人滋养层细胞分化和侵润迁移能力的影响，挖掘CUL7作用的重要底物蛋白。在体条件下，构建慢病毒介导的胎盘特异CUL7基因敲低/过表达小鼠模型，通过表型分析研究CUL7对胎盘发育的影响。以期为阐明FGR的发病机理提供重要理论支撑。

哺乳动物胎盘发生是成功妊娠的关键环节。滋养层细胞的分化有两种途径：形成具有高侵润能力的绒毛外滋养层细胞，或者融合形成合体滋养层。胎盘滋养层细胞分化异常将引起流产、子痫前期或胎儿生长受限（FGR）等疾病，严重威胁妇儿健康。在滋养层细胞向母体子宫侵润的过程中发生与上皮间质转化类似的重要事件,而涉及其中的信号通路目前尚不可知。CUL7是RING E3泛素连接酶复合体核心支架蛋白。敲除CUL7基因的小鼠胎盘发育缺陷、胎儿发生FGR。人CUL7基因是目前发现的以具有严重出生前后发育迟缓为特征的3-M综合症和雅库特矮小综合症病人唯一突变的基因。以上结果提示CUL7对胎盘发育可能具有重要影响。本研究以探讨CUL7在胎盘发育中的作用及分子机理为出发点，离体条件下，通过细胞侵润/迁移模型、过表达/干扰等方法研究了CUL7对人滋养层细胞分化和侵润迁移能力的影响。结果表明，CUL7高表达于具有旺盛侵润能力的人类早期绒毛以及来源于早期绒毛滋养层细胞的HTR8/SVneo 和 B6Tert 细胞系。但是，CUL7在侵润能力相对较弱的妊娠晚期滋养层细胞以及绒毛癌细胞系JEG-3中低表达甚至检测不到。在JEG-3细胞中过表达CUL7可以诱导胎盘滋养层细胞发生上皮向间质的转化，同时伴随着上皮标记分子E，P-钙粘蛋白的缺失，间质标记分子波形蛋白和N-钙粘蛋白的表达增强。而且，过表达CUL7的JEG-3细胞侵润和迁移能力显著增强。相反，在HTR8/SVneo 和 B6Tert 细胞系干扰CUL7的表达，E-钙粘蛋白的表达增高且细胞的迁移侵润能力下降。进一步研究发现，CUL7降调E-钙粘蛋白的表达是通过增强其转录抑制因子ZEB1和Slug 实现的。以上结果表明，CUL7在胎盘发育以及滋养层细胞上皮间质转化过程中起重要的作用，本研究为阐明胎儿生长受限的发病机理提供重要理论支撑。