半胱氨酸蛋白酶CAPN7影响子宫内膜异位症胚胎植入的机制研究

子宫内膜异位症(endometriosis, EMT)是引起育龄妇女不孕的主要原因之一。研究表明，转录因子HOXA10的表达降低导致其下游与胚胎着床相关基因的表达变化与EMT患者不孕密切相关，但具体机制不清。我们预实验结果发现，EMT内膜中CAPN7和HOXA10存在相互作用；EMT患者子宫内膜蛋白水解酶CAPN7表达异常增高；而且CAPN7的过表达可明显降低小鼠胚胎着床的成功率。因此，本研究拟在进一步证实CAPN7和HOXA10相互作用的基础上，深入阐明CAPN7是否调控HOXA10的转录活性及其分子机制；并进一步通过离体和整体动物实验探讨CAPN7－HOXA10通路对胚胎着床成功率的影响及可能的下游分子机制。该研究工作将从蛋白水解酶CAPN7这一新的角度较系统的阐明子宫内膜异位症患者导致不孕发生的分子机制，为评估CAPN7及其抑制物是否可作为提高受孕成功率的新靶点提供充分的科学依据。

子宫内膜异位症不孕患者的子宫内膜容受性缺陷和子宫内膜蜕膜变不完全致使胚胎着床障碍是导致其不孕的重要原因，但机制不明。我们发现半胱氨酸蛋白酶CAPN7在子宫内膜异位症不孕患者内膜中表达异常增高；CAPN7促进间质细胞的增殖，并通过打破MMP2与TIMP2的平衡调控人子宫内膜间质细胞的迁移与侵蚀。小鼠子宫角注射外源性表达的CAPN7可显著抑制小鼠胚泡的着床数；蛋白质相互作用研究和荧光素酶报告基因实验证实CAPN7与HOXA10相互结合并共定位于细胞核中，CAPN7以浓度依赖的方式抑制HOXA10介导对β3-integrin报告基因的转录激活作用；CAPN7通过蛋白裂解HOXA10第127-163 AA PEST序列，稳定HOXA10的表达；删除HOXA10蛋白中该PEST序列后，HOXA10对β3-integrin启动子转录激活作用明显增加，且该激活作用不受CAPN7的抑制；胚胎粘附实验进一步证实CAPN7通过蛋白裂解HOXA10（127-163 AA）减少内膜容受性标志分子β3-integrin的表达，而抑制胚胎与子宫内膜细胞的粘附作用；这些研究结果阐明了子宫内膜异位症不孕患者子宫内膜容受性缺陷与胚胎种植失败的分子机制。.子宫内膜蜕膜化过程对于成功的着床和妊娠的建立和维持至关重要，我们研究还发现CAPN7对间质细胞体外蜕膜化发生具负调控作用。8Br-cAMP联合MPA刺激可以明显抑制体外培养的人子宫内膜间质细胞中CAPN7 mRNA和蛋白的表达；过表达CAPN7显著抑制间质细胞体外蜕膜化过程中标志基因PRL和IGFBP-1的表达与分泌。分子机制研究发现孤儿核受体Nur77的LDB和DBD两个功能结构域介导与CAPN7的相互结合。高表达CAPN7明显抑制Nur77对蜕膜化标志基因PRL启动子的转录激活作用，并进而抑制PRL蛋白的表达与分泌，提示CAPN7异常高表达是子宫内膜异位症不孕患者子宫内膜蜕膜化障碍的一个重要因素。生物信息学分析发现Nur77蛋白的354-369AA区域有保守的PEST序列，因而我们将继续进行CAPN7对Nur77蛋白裂解机制的研究，以解析CAPN7参与蜕膜化调控的分子机制。.我们的研究初步阐明子宫内膜异位症不孕患者子宫内膜容受性缺陷和子宫内膜蜕膜变不完全导致胚胎着床失败的分子机制，为临床辅助生殖提高助孕妊娠成功率带来新的靶点和方向。