蜕膜化过程中酒精代谢相关酶的调节及其与抵御酒精损伤的关系

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酗酒是当今社会的一个普遍问题,一些妇女在妊娠期仍会饮酒甚至酗酒。一般认为,酒精对于妊娠有毒害作用,特别是早期妊娠。但是目前关于酒精影响妊娠的研究主要集中在中晚期妊娠,而对于酒精影响早期妊娠的实验研究很少。因此本课题将通过体外培养人子宫内膜基质细胞,利用多种方法来探究酒精对于早期妊娠的影响以及蜕膜化基质细胞对于酒精毒害作用的抵御。主要研究内容及结果如下:  (1)酒精代谢相关酶在小鼠子宫中的表达:为了研究酒精代谢相关脱氢酶在体内的表达、调节和功能,以 CD1小鼠进行了一系列实验。在小鼠早期妊娠过程中,利用实时定量 PCR检测了酒精代谢相关脱氢酶的表达,发现几种酒精代谢相关脱氢酶的表达变化不明显且没有明确的规律,推测酒精代谢相关脱氢酶在小鼠早期妊娠中可能没有作用。将小鼠子宫内膜基质细胞体外诱导蜕膜化后,酒精代谢相关脱氢酶的表达亦无明显变化,表明相关脱氢酶在小鼠基质细胞蜕膜化过程中可能也没有作用。然而,长期接触酒精的小鼠子宫中,酒精代谢相关脱氢酶在低浓度酒精的条件下明显地上调,而其随着酒精浓度的升高而降低,这表明长期、少量的酒精接触对于酒精代谢相关脱氢酶的表达具有促进作用。  (2)酒精代谢相关酶在人基质细胞蜕膜化中的表达与调节:为了检测酒精代谢相关酶在基质细胞蜕膜化过程中的表达、调节及其可能的作用,将子宫内膜基质细胞在体外进行诱导蜕膜化。通过实时定量PCR证实,乙醇脱氢酶(ADHs)和乙醛脱氢酶(ALDHs)等酒精代谢相关的酶均高表达,同时其酶活性也显著升高。在基质细胞蜕膜化过程中,加入ADHs的抑制剂FPZ能够抑制蜕膜化,推测ADHs在蜕膜化过程中发挥重要作用。而ALDH1s的特异性抑制剂DSF处理后蜕膜化无明显影响,推测在正常蜕膜化过程中 ALDH1s可能并无作用,而在基质细胞遭受不利条件影响的情况下发挥作用。ALDH2的激动剂Alda-1处理可促进基质细胞的体外蜕膜化,说明ALDH2对于基质细胞的蜕膜化可能具有积极的意义。而 ALDH2的特异性抑制剂 CVT-10216亦能够促进蜕膜化,则可能是因为蜕膜化过程中ALDH2的表达与活性存在一个敏感的平衡调节。最后,不同浓度的cAMP处理基质细胞后,转录因子FOXO1、ADH1B和ALDH1A3的表达上调,而干涉FOXO1后ADH1B表达下降。由此推测cAMP通过FOXO1调控ADH1B。  (3)蜕膜化基质细胞通过酒精代谢相关酶抵御酒精造成的损害:首先,使用酒精处理正常和蜕膜化的基质细胞后,蜕膜细胞的活力明显高于正常细胞的活力。不同浓度和不同时间的酒精处理正常基质细胞和子宫内膜上皮细胞后,ADHs和ALDHs的表达没有变化,表明正常基质细胞和上皮细胞无法通过这两种酶来抵御酒精造成的损害。其次,酒精处理蜕膜化细胞的同时加入 FPZ和 DSF,蜕膜细胞的活力明显下降,推测蜕膜细胞抵御酒精损害的能力来自于 ADHs和ALDH1s。另外,通过 RNA干涉实验发现,干涉 ADH1B后,蜕膜化基质细胞抵御酒精损伤的能力下降,由此推测ADH1B在蜕膜化基质细胞抵御酒精损伤过程中发挥关键作用。  (4)蜕膜化基质细胞抵抗酒精损伤的分子机制:为了进一步从分子水平上揭示蜕膜化基质细胞抵御酒精损害的分子机制,我们使用酒精处理正常和蜕膜化的基质细胞。首先,Western Blot实验结果显示酒精处理后蜕膜化基质细胞中抗凋亡分子Bcl-2及存活相关激酶p-Akt均上调,而促凋亡分子Fas-L的表达无变化;而在正常基质细胞中, Bcl-2的表达无变化,Fas-L上调且相关激酶p-JNK亦上调。由此推测蜕膜基质细胞酒精暴露后能够通过促进存活和抑制凋亡的信号途径来抵御酒精诱导的凋亡,有效抵御酒精造成的损害。而正常基质细胞无法通过相关信号途径抵御酒精损害。另外,酒精处理后,干涉ADH1B的蜕膜化基质细胞中细胞凋亡与存活相关分子(Bcl-2、p-JNK及p-Akt)的蛋白表达发生了异常,最终抵御酒精损伤的能力下降,推测ADH1B在蜕膜化基质细胞中通过调节凋亡及存活相关的信号途径在抵御酒精损伤过程中发挥关键作用。  综上所述,本实验通过多种手段,在人子宫蜕膜化基质细胞中研究了乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的表达与调节,以及这两类酶与抵御酒精损伤的分子机制。从新的角度揭示了蜕膜化基质细胞对于早期妊娠的保护作用,有望为优生优育及提高人口素质提供指导性的建议。
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