综述:MicroRNA通过调节着床期母猪子宫内膜容受性参与胚胎植入

【字体: 时间:2025年08月06日 来源:Frontiers in Endocrinology 4.6

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  这篇综述系统阐述了microRNA(miRNA)在猪胚胎着床窗口期调控子宫内膜容受性的分子机制。通过调控雌激素(E2)、孕酮(P4)和前列腺素(PGF2α/PGE2)的分泌,影响整合素(ITGB)、胰岛素样生长因子(IGF)等细胞因子的表达,并参与血管生成和免疫调节网络,为减少着床期胚胎丢失提供理论依据。

  

在猪的繁殖过程中,胚胎着床期(妊娠10-30天)是胚胎丢失最严重的阶段,约占总妊娠损失的30%。这个神秘的生命窗口期里,microRNA(miRNA)作为长度仅18-25个核苷酸的非编码RNA,正在上演着一场精妙的分子调控大戏。

【miRNA的生物发生】

miRNA的合成始于RNA聚合酶II催化转录生成初级转录本(pri-miRNA),经DROSHA-DGCR8复合体剪切形成前体miRNA(pre-miRNA)。这些前体在Exportin-5复合体协助下进入细胞质,被DICER1酶加工成成熟双链。最终一条链与Argonaute(Ago)蛋白结合形成RNA诱导沉默复合体(RISC),通过3'非翻译区(3'UTR)配对实现靶mRNA的降解或翻译抑制。

【子宫与子宫内膜的蜕变】

母猪子宫在着床期经历着翻天覆地的变化。受精后第10-13天,子宫内膜从非接受状态转变为接受状态,这个被称为"子宫内膜容受性"的关键转变,决定着胚胎能否成功着床。与此同时,胚胎形态发生戏剧性重塑:从直径10-15mm的球状体,拉长为100-200mm的丝状结构,这种变形术极大增加了与子宫内膜的接触面积。

【激素交响乐中的miRNA指挥家】

在这场生命交响乐中,miRNA犹如精准的指挥棒:

  • 在雌激素(E2)乐章中,miR-146b和miR-10b通过靶向CYP19A1抑制E2合成;而miR-184则通过靶向NR1D1、P21和HIPK2促进E2生成。

  • 孕酮(P4)章节里,miR-99b通过下调NR4A1和AKR1C1基因提升P4分泌;而miR-31却通过靶向FSHR减少P4水平。

  • 在前列腺素(PGF/PGE2)旋律中,miR-29c-3p通过抑制AKR1C3减少PGF;miR-125b则神奇地提升PGE2水平却降低E2

【细胞因子的分子探戈】

胚胎着床需要精确的细胞间对话:

  • 整合素(ITGB)舞步中,miR-126a-3p通过靶向ITGA11调控细胞迁移;miR-124-3p则抑制ITGB3表达影响内膜容受性。

  • 胰岛素样生长因子(IGF)的华尔兹里,miR-206直接结合IGF-I mRNA抑制滋养层细胞侵袭;而miR-145通过靶向IGF-IR影响胚胎附着。

  • 其他舞者如miR-200a调控E-钙粘蛋白(E-CAD),let-7b抑制基质金属蛋白酶(MMP-9),共同维护着子宫内膜的"舞会秩序"。

【血管新生的生命之河】

胚胎发育需要充足的血液供应,miRNA在此扮演着河道工程师:

  • miR-21-5p通过ERK-MAPK通路促进血管生成

  • miR-142-3p通过靶向KLF9调控VEGFA表达

  • miR-205则通过抑制TINAGL1基因阻碍血管新生

    这些精细调控确保着胚胎发育所需的营养输送。

【免疫豁免的智慧】

面对携带父源抗原(如SLA)的胚胎,母体免疫系统展现出惊人的包容性:

  • miR-9通过调控CXCR4和CXCL11影响免疫细胞募集

  • miR-488和miR-26a抑制IL-1β、IL-6等促炎因子

  • 外泌体miR-218维持着免疫稳态的微妙平衡

    这种精妙的免疫调节使胚胎得以在母体子宫内安然生长。

在这场生命起源的宏大叙事中,miRNA以其微小之躯,发挥着四两拨千斤的作用。从激素分泌到细胞对话,从血管构建到免疫调节,处处可见这些分子小精灵的身影。未来的研究将更深入探索miRNA在生殖领域的应用潜力,为改善畜禽繁殖效率和人类辅助生殖技术提供新思路。

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