Ezrin介导的子宫上皮细胞转化在胚胎植入过程中的作用及机制研究

Embryo implantation is one of the key steps during pregnancy and the quality of this process determines the result of pregnancy. As the direct site of embryo attachment in uterus, the integrity of the epithelial structure and function is essential for the embryo implantation process. In our previous finding, uterine loss of Rac1 leads to defects in uterine epithelial transformation, which cause the failure of embryo implantation. Further detailed analysis showed that the activation of Ezrin signaling is severely affected. In the current study, using the conditional knockout mouse model and in vitro cell model, combined with immunofluorescence, immunoblotting and electron microscopy methods, we will further study: (1) the dynamic expression pattern of Ezrin in the periimplantation uterus. (2) the physical role of uterine Ezrin in embryo implantation process. (3) the function of Ezrin in human endometrial receptivity establishment. (4) the molecular mechanisms of Ezrin in regulating the uterine epithelial cell transformation. It is hoped that a better understanding of the embryo implantation process will provide new guidelines for treating the pregnancy failure led by the embryo implantation defects.

胚胎植入是妊娠过程的关键环节，其发生的好坏直接决定了妊娠的最终结局。子宫腔上皮作为与胚胎接触的直接位点，其结构和功能的完整性对于胚胎植入的发生具有重要作用。子宫接受态建立过程中，子宫上皮细胞不断转化，发生去极化和分化等改变。申请人在前期的研究中发现，子宫特异性敲除Rac1分子后导致子宫上皮细胞转化异常，进而影响胚胎植入过程，其中Ezrin信号通路明显受到抑制。本研究中，利用敲除小鼠模型及体外模型，结合生化、分子、细胞等技术，进一步探究：（1）Ezrin在胚胎植入过程中的动态表达及定位模式。（2）Ezrin介导的子宫上皮细胞转化在胚胎植入过程中的具体生理作用。（3）Ezrin在人子宫内膜接受态建立过程中的调节机制。（4）Ezrin参与调节子宫上皮细胞转化的潜在分子机制。本研究将进一步加深对胚胎植入过程调节机制的了解，为治疗胚胎植入缺陷导致的妊娠失败提供新的理论基础和新思路。

胚胎着床是妊娠过程中的关键环节，其顺利发生既需要获得植入能力的胚胎，也需要进入接受态的子宫内膜，二者缺一不可。子宫接受态建立过程中，子宫上皮细胞作为与胚胎接触的直接位点，发生了上皮细胞去极性以及细胞周期停滞等转变。越来越多的研究发现，子宫腔上皮的功能完整性对于子宫接受态的建立以及胚胎滋养层细胞引发的子宫上皮细胞的程序性死亡至关重要。Ezrin属于ERM蛋白家族，是细胞膜与细胞骨架之间连接的重要分子，对于细胞间的黏附，细胞的极性以及细胞质膜的特化非常重要。.在我们的研究中，我们发现Ezrin以及活化Ezrin特异性的表达在子宫上皮细胞的顶端细胞膜侧，呈现明显的细胞内极性分布模式。随着子宫接受态的建立，Ezrin以及pERM在子宫腔上皮的表达呈现明显的上升趋势。另外，Ezrin与Rho GTPase Rac1在子宫上皮中呈现共定位的表达模式。进一步的Ezrin抑制剂处理实验以及Ezrin小鼠子宫特异性敲除实验证明EZRIN蛋白对于子宫接受态的建立不可或缺。抑制Ezrin活性或者敲除Ezrin后导致胚胎植入失败，子宫上皮极性异常，细胞骨架紊乱。另外，Ezrin在人子宫内膜过程中同样发挥了重要作用。子宫内膜异位症患者以及复发性流产患者子宫上皮细胞中Ezrin和pERM的表达同样是明显降低的。我们的研究证明Ezrin对于子宫接受态的建立必不可少，这一发现加深了我们对胚胎植入过程中调控机制的进一步了解，也为胚胎植入缺陷导致的妊娠失败的诊疗提供新的理论基础和新思路。