前列腺素E2与孕酮受体协同调控初级纤毛促进子宫内膜蜕膜化的机制研究

本研究揭示了前列腺素E2(PGE2)和孕酮受体(PGR)通过PKA-CREB1信号轴协同调控初级纤毛动态变化的分子机制。发现初级纤毛在蜕膜化过程中呈现时间依赖性增长，其结构完整性对子宫内膜基质细胞(ESCs)分化为蜕膜基质细胞(DSCs)至关重要。临床证据显示复发性流产患者子宫内膜存在纤毛缺陷，实验证实纤毛缺失会损害蜕膜标记物(PRL/IGFBP1)表达。该研究为理解胚胎植入障碍提供了新的治疗靶点。

　　

初级纤毛在子宫内膜蜕膜化中的调控机制

ABSTRACT

子宫内膜基质细胞在PGE₂和PGR信号作用下分化为蜕膜细胞的过程称为蜕膜化，对胚胎植入和胎盘形成至关重要。微管结构的初级纤毛参与多种分化过程，研究发现体外蜕膜化过程中纤毛细胞比例和纤毛长度呈时间依赖性增加。小鼠模型中，交配后纤毛细胞比例波动但纤毛长度持续增长。复发性流产患者子宫内膜存在纤毛缺陷，机制研究表明纤毛出现早于蜕膜标记物表达，抑制纤毛会损害蜕膜化。PGE₂-PKA-CREB1轴调控纤毛生长和PGR上调，孕酮激活PGR后进一步促进纤毛伸长。

1 Introduction

初级纤毛作为细胞天线参与雌性生殖多个环节。其结构包含微管轴丝、鞭毛内运输(IFT)系统和纤毛膜，功能缺陷与妊娠糖尿病、子痫前期等并发症相关。蜕膜化过程中，ESCs分化为富含糖原和脂滴的DSCs，上调PRL和IGFBP1等标记物。PGE₂通过cAMP途径促进蜕膜化，而孕酮通过核受体PGR（含PGR-A/PGR-B亚型）调控该过程。既往研究发现PGR在输卵管纤毛上皮具有调控纤毛运动的功能。

2 Materials and Methods

使用永生化人子宫内膜基质细胞(T-HESC)进行体外蜕膜化实验，采用MPA(孕酮类似物)和8-bromo-cAMP或PGE₂诱导。通过ELISA检测IGFBP1和PRL，流式细胞术分析细胞周期，EdU掺入实验评估增殖。免疫荧光观察纤毛标记物(乙酰化微管蛋白、ARL13b、IFT88)，Western blot检测相关蛋白。建立小鼠自然妊娠模型，收集临床复发性流产患者子宫内膜样本。采用siRNA敲低IFT88、CEP164、PGR等基因，使用roscovitine和H89等抑制剂干预。

3 Results

3.1 蜕膜化诱导ESCs形成初级纤毛

cAMP+MPA处理使T-HESCs由梭形变为圆形，PRL和IGFBP1表达随时间增加。细胞停滞在G0/G1期，cyclin E下调。处理2天后出现纤毛，其比例和长度随时间增加，含完整轴丝(乙酰化微管蛋白)、IFT88和ARL13b等结构。纤毛发生伴随TTBK2募集和CP110移除。小鼠交配4天后子宫内膜纤毛长度增加，而复发性流产患者纤毛显著缩短。

3.2 纤毛缺失抑制蜕膜化

roscovitine处理减少纤毛细胞比例和蜕膜标记物。siIFT88或siCEP164敲除抑制HAND2和PRL表达。单独MPA不诱导纤毛，cAMP促进纤毛生长，联合MPA使纤毛更长且IGFBP1表达更高，表明cAMP启动纤毛发生而MPA促进伸长。

3.3 PGE₂-PKA-CREB1轴调控纤毛

PGE₂剂量依赖性诱导纤毛，H89抑制该效应。PGE₂+MPA激活CREB1核转位，shCREB1敲除抑制纤毛生长。PGE₂单独上调PGR表达但需MPA激活(磷酸化PGR入核)。siPGR或米非司酮处理抑制纤毛伸长和蜕膜标记物。

3.4 纤毛维持蜕膜化状态

蜕膜化3天后敲除IFT88，降低PGR、p-PGR、CREB1、HAND2核表达及PRL/IGFBP1分泌，证实纤毛对维持蜕膜化至关重要。

4 Discussion

研究阐明PGE₂通过PKA-CREB1诱导纤毛发生并上调PGR，孕酮激活PGR后促进纤毛伸长。与IHH信号、自噬和BMAL1等通路可能存在交叉调控。临床发现复发性流产患者纤毛缺陷，为治疗植入障碍提供新思路。