精氨酸琥珀酸合酶（Ass1）在小鼠胚胎着床中的表达调节和功能

Ass1 (argininosuccinate synthase 1) is a rate-limiting enzyme of synthesis of L-arginine and nitric oxide, and the production of Ass1, L-arginine and nitric oxide play an important role in promoting mammalian reproductivity. From previous high-throughput sequencing, Ass1 mRNA was highly expressed at embryo implantation sites in the mouse uterus compared to non-implantation sites. However, the relationship between Ass1 and embryo implantation has not been reported. In this study, we are going to research the expression, function, mechanism and regulation of Ass1 in the mouse uterus during embryo implantation by employing a variety of methods. Our study will discuss the function of L-arginine metabolism system during embryo implantation, provide new insights into the molecular mechanisms underlying embryo implantation.

精氨酸琥珀酸合酶（argininosuccinate synthase 1, Ass1）是合成精氨酸和一氧化氮的限速酶，其产物精氨酸和一氧化氮对促进哺乳动物的繁殖能力起到重要的作用。我们从前期的高通量测序结果中发现，与非着床点相比，Ass1的表达在小鼠着床点中表达量显著增高，但有关Ass1在胚胎着床中的表达调节和功能尚未见到报道。本课题将研究Ass1及相关基因在胚胎着床过程中的表达，利用体外模型和体内模型研究Ass1的功能和作用途径，并利用过表达载体，启动子分析研究相关因子对Ass1的表达调节。旨在探讨精氨酸代谢系统在胚胎着床中的功能，所得结果有助于了解胚胎着床的分子机理。

胚胎着床是活性胚胎与接受态子宫相互对话，并建立紧密联系的过程。在雌激素和孕酮的协同调控下，一些粘附分子、细胞因子和生长因子等呈时空特异性表达，许多信号通路间相互协作，对于胚胎着床至关重要。以小鼠为模型，寻找与Ass1同样受雌激素和孕酮协作的分子及时空性表达相似的分子及作用机制，不但有助于阐释胚胎着床过程中的分子基础和调控机制，也可为了解人类不孕的发病机制提供理论指导。.通过生物信息学的方法，结合前期的高通量测序结果分析，我们发现了（1）同样受雌激素、孕酮调控的与胚胎着床相关的分子Gsto1，Gsto1在小鼠妊娠早期子宫腔上皮及腺上皮中表达，雌激素能够拮抗孕酮对Gsto1的诱导，孕酮可以通过孕酮受体调节Gsto1的表达，并且具有短时调节作用。（2）与Ass1表达模式相似的分子Secretin。在小鼠胚胎着床过程中Secretin 在子宫内膜基质细胞中表达量增加，促进p-cPLA2、cPLA2和mPGEs-1的表达，并通过PKA信号通路调节cPLA2/p-cPLA2的水平。我们的研究不仅首次报道了Gsto1在胚胎着床过程中的表达和调节，还首次报道了Secretin在胚胎着床过程中的功能，并对其作用机制进行深入研究。我们运用生物信息学，利用不同小鼠模型，结合体内表达定位，体外细胞培养等技术，过表达质粒及抑制剂的使用，发现在胚胎着床过程中发挥作用的功能蛋白，为研究胚胎着床的分子机制提供新思维，为了解人类不孕的发病机制提供理论基础。