circRNA211/miR-431/CSF1网络对奶山羊子宫内膜容受性建立的影响

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哺乳动物的健康胚胎只有在子宫内膜处于容受性状态(容受期)才能成功植入,此时子宫内膜上皮细胞被重塑,以接受胚胎的附植。因此,子宫内膜容受性的建立是胚胎成功植入的重要前提条件。奶山羊情期子宫内膜容受性异常会导致胚胎植入失败,本课题组前期通过高通量测序技术发现circRNA211和miR-431在奶山羊子宫内膜容受期差异表达。而且有文献报道CSF1是子宫内膜容受性的标记基因,但其对奶山羊子宫内膜容受性建立的影响尚未见研究报道。生物信息学分析发现:circRNA211序列中含有miR-431的靶向结合位点;circRNA211的宿主基因FBXO18(F-box protein,helicase,18,F-box蛋白家族18)的CDS区上和CSF1基因(colony stimulating factor 1,巨噬细胞集落刺激因子1)的3’UTR上也有miR-431的靶向结合位点。因此,本试验以奶山羊子宫内膜上皮细胞(GEECs)为研究对象,通过双荧光素酶报告系统、RT-q PCR、Western Blot、CCK-8、Ed U染色和流式细胞术等技术,探究circRNA211/miR-431/CSF1网络对奶山羊子宫内膜上皮细胞的调控机制以及容受性建立的影响。本试验主要结果如下:1.miR-431抑制小鼠子宫内膜容受性的建立与右侧对照组相比,小鼠左侧子宫角注射miR-431 agomir后的子宫内膜组织厚度明显变薄,子宫内膜表面胞饮突的数量减少;子宫内膜容受性标志基因VEGF(vascular endothelial growth factor,血管内皮生长因子)和OPN(osteopontin,骨桥蛋白)显著下调(P<0.01);MUC1(mucin antigen 1,黏蛋白1)显著上调(P<0.01)。此外,胚胎附植试验发现miR-431明显抑制小鼠胚胎的植入。因此,小鼠体内试验表明miR-431可以通过阻碍子宫内膜容受性建立来抑制胚胎植入。2.在奶山羊子宫内膜上皮细胞中存在circRNA211/miR-431/CSF1调控网络双荧光素酶活性试验发现,circRNA211靶向吸附miR-431;而miR-431能与CSF1和FBXO18靶向结合(P<0.01)。RT-q PCR试验结果表明,过表达FBXO18显著增强circRNA211的表达(P<0.01),干扰circRNA211的表达后,FBXO18的表达没有影响。此外,miR-431过表达和circRNA211干扰均显著降低了CSF1的m RNA和蛋白水平(P<0.05);而过表达circRNA211和FBXO18显著上调CSF1的m RNA和蛋白水平(P<0.05)。总之,FBXO18促进了circRNA211的表达,而circRNA211抑制miR-431,且miR-431靶向下调CSF1和FBXO18。3.circRNA211/miR-431/CSF1网络促进GEECs的增殖CCK-8和Ed U染色结果发现,过表达FBXO18、circRNA211和CSF1显著促进GEECs的增殖,而共转染miR-431则在一定程度上减弱了这种增殖作用(P<0.01)。相反,过表达miR-431或干扰CSF1/circRNA211后显著抑制了细胞的增殖(P<0.01)。同时,流式细胞术和Western Blot结果均表明,过表达CSF1、circRNA211和FBXO18明显抑制GEECs的凋亡,而miR-431或干扰circRNA211后却明显促进GEECs的凋亡作用。综上所述,FBXO18正向调控circRNA211,而circRNA211作为ce RNA吸附miR-431,从而减弱miR-431对靶基因CSF1和FBXO18的负调控作用。本研究结果揭示了circRNA211/miR-431/CSF1调控网络及其对奶山羊子宫内膜上皮细胞的影响,并且小鼠活体试验发现,miR-431抑制小鼠子宫内膜容受性的形成。本研究为深入探究奶山羊子宫容受性的调控机理提供了试验依据,为提高奶山羊繁殖率提供理论基础。
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