梁 瑩,米梅艷,李淑賢,周 莉,吳曉茜,雷靈梅
(1.河北省石家莊市第四醫(yī)院生殖中心,河北 石家莊 050011;2.河北省石家莊市第四醫(yī)院婦科,河北 石家莊050011;3.河北省石家莊市第四醫(yī)院檢驗(yàn)科,河北 石家莊050011)
人卵巢顆粒細(xì)胞FoxO基因和卵泡刺激素受體基因的表達(dá)及相關(guān)性研究
梁 瑩1,米梅艷2*,李淑賢2,周 莉1,吳曉茜1,雷靈梅3
(1.河北省石家莊市第四醫(yī)院生殖中心,河北 石家莊 050011;2.河北省石家莊市第四醫(yī)院婦科,河北 石家莊050011;3.河北省石家莊市第四醫(yī)院檢驗(yàn)科,河北 石家莊050011)
目的 研究人卵巢顆粒細(xì)胞叉頭框(forkhead box,F(xiàn)ox)基因和卵泡刺激素受體(follicle stimulating hormone receptor,F(xiàn)SHR)的表達(dá)及相關(guān)性。方法 接受體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)不孕癥患者126例,按照妊娠結(jié)果分為妊娠組63例,未妊娠組63例。回顧性分析取卵日成熟卵泡壁顆粒細(xì)胞FoxO1、FoxO3a和 FSHR mRNA的表達(dá),并對 FoxO1、FoxO3a、FSHR之間及與血清促黃體生成素(luteotropic hormone,LH)、雌二醇(estradiol,E2)、孕酮(progesterone,P)進(jìn)行相關(guān)性分析。結(jié)果 妊娠組血清 E2水平高于未妊娠組(P<0.01);妊娠組優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)多于未妊娠組(P<0.01);2組LH、P、獲卵數(shù)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。妊娠組FoxO1 mRNA表達(dá)高于未妊娠組(P<0.01);2組FoxO3a及FSHR mRNA差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。FoxO1和FoxO3a與FSHR的相關(guān)性系數(shù)分別為0.881、0.999(P<0.01i)。結(jié)論 FoxO1和FoxO3a參與卵母細(xì)胞質(zhì)量的調(diào)節(jié),其功能與FSHR有密切關(guān)系。
卵泡刺激素,人;卵丘細(xì)胞;卵母細(xì)胞
人卵母細(xì)胞位于卵泡內(nèi),由顆粒細(xì)胞包圍,與顆粒細(xì)胞之間有相互的對話和作用。卵母細(xì)胞能夠誘導(dǎo)顆粒細(xì)胞增殖與分化,而顆粒細(xì)胞對卵母細(xì)胞有營養(yǎng)支持的作用。因此,顆粒細(xì)胞增殖、分化與凋亡能夠影響卵母細(xì)胞質(zhì)量。有文獻(xiàn)[1]報(bào)道,接受體外受精-胚胎移植(in vitro fertilization-embryo transfer,IVF-ET)治療患者的壁層顆粒細(xì)胞和卵丘細(xì)胞凋亡率低與其卵母細(xì)胞的發(fā)育和受精能力呈正相關(guān)。Forkhead(Fox)轉(zhuǎn)錄因子在 2000年發(fā)布統(tǒng)一命名,因它們在生物體內(nèi)的重要作用,成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)[2-3]。FoxO是通過轉(zhuǎn)錄和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在動(dòng)物的組織代謝、發(fā)育以及細(xì)胞的周期調(diào)控等方面有重要作用[2,4-5],它們是胰島素/胰島素樣生長因子(insulin/insulin-like growth factor 1,INS/IGF-1)信號(hào)通路中關(guān)鍵因子之一。研究[6-7]表明,F(xiàn)oxO1、FoxO3a在細(xì)胞的增殖和凋亡過程中起著重要的作用。因而本研究選取FoxO1、FoxO3a以及卵泡刺激素受體(follicle stimulating hormone receptor,F(xiàn)SHR)基因,研究其在顆粒細(xì)胞上的表達(dá)及它們之間的相關(guān)性。
1.1 一般資料:選擇2010年9月—2011年7月在河北省石家莊市婦產(chǎn)醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心接受IVFET治療的不孕癥患者126例,診斷標(biāo)準(zhǔn)參考《婦產(chǎn)科學(xué)》第7版[8]。按照妊娠結(jié)局分為妊娠組和未妊娠組。其中妊娠組 63例,年齡 23~39歲,平均(29.36±4.03)歲;未妊娠組 63例,年齡24~39歲,平均(29.40±3.19)歲。2組一般資料比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。該研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 納入及排除標(biāo)準(zhǔn):納入標(biāo)準(zhǔn)符合西醫(yī)診斷標(biāo)準(zhǔn)。①年齡<40歲;②基礎(chǔ)卵泡刺激素<10U/L;③簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)為子宮內(nèi)膜異位癥;子宮不具備妊娠功能或嚴(yán)重軀體疾病不能承受妊娠;泌尿生殖系統(tǒng)感染;性傳播疾病;患有嚴(yán)重的精神疾患;有吸毒等嚴(yán)重不良嗜好;接觸致畸量的射線和毒物并處于作用期。
1.3 治療方法:所有患者采用常規(guī)長方案促排卵治療,月經(jīng)的第21天或黃體中期開始皮下注射醋酸曲普瑞林(Triptorelin Acetate,0.1mg/支,法國博福-益普生,D22863)0.1mg/d,至少 14d。達(dá)到降調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)后,即子宮內(nèi)膜≤5mm,血清雌二醇(estradiol,E2)<50ng/L后,每日注射重組人促卵泡激素(Gonal-F,果 那 芬,75U/支,默 克 雪 蘭 諾,AU002290)250~300U/d,觀察血清促黃體生成素(luteotropic hormone, LH )、 E2、 孕 酮(progesterone,P)及 B超監(jiān)測卵泡發(fā)育情況,當(dāng)60%卵泡的直徑≥18mm時(shí)停藥,給予重組絨促性素250g(艾澤,250g/支,默克雪蘭諾,DA009256)誘導(dǎo)卵泡成熟,36~38h經(jīng)陰道超聲引導(dǎo)下穿刺取卵。1.4 觀察指標(biāo)及方法:陰道B超指引下行穿刺取卵術(shù)并留取優(yōu)勢卵泡的卵泡液。卵泡液1 500r/min離心10min,在沉淀物中加入PBS至5mL制成混懸液。取 15mL離心管并加入人淋巴細(xì)胞分離液5mL。將混懸液緩慢加入淋巴細(xì)胞分離液面上,1 200r/min離心20min,吸取在兩液面之間的細(xì)胞層加PBS 3 000r/min離心 5min,下層即為壁顆粒細(xì)胞。標(biāo)本加入2mL Trizol液(Invitrogen公司)完全裂解后置于-80℃凍存(用于實(shí)時(shí)熒光定量PCR)。
采用化學(xué)發(fā)光微粒子免疫測定法測定性激素,由美國ARCHITECT公司提供LH、E2、P試劑盒。按試劑說明書同批專人操作。
1.5 卵泡壁顆粒細(xì)胞FoxO1、FoxO3a及FSHR mRNA表達(dá):實(shí)時(shí)熒光定量PCR法測定。兩組取2μg總RNA反轉(zhuǎn)錄,分別以人甘油醛-3-磷酸脫氫酶 (glyteraldehyde-3-phosphate dehydrvgenase,GAPDH)、FoxO1、FoxO3a及FSHR的特異性引物進(jìn)行PCR反應(yīng)。引物序列利用GenBank數(shù)據(jù)庫中提供的基因序列,經(jīng)GenBank BLAST進(jìn)行同源性檢測,用DNAman version 6軟件設(shè)計(jì),上海生工生物工程有限公司合成。引物序列如下。GAPDH-上游,5′-TGAACGGGAAGCTCA-CTGG-3,GAPDH-下游,5′-GCTTCACCACCTTCTTGA TGTC-3′;FoxO1-上游,5′-TGAGGGTTAGTGAGCAGGTTAC-3′,F(xiàn)oxO1-下游,5′-AGGGAGTTGGTGAAAGACATC-3′;FoxO3a-上游,5′-TGCTCACTTCGGACTCACTTAG-3′, FoxO3a-下 游, 5′-GCAAAGGACATCATCGGA-3′;FSHR-上游,5′-ACATCTACCTCACAGTGCGG-3′,F(xiàn)SHR-下游,5′-AAAGAAAGAAATGGGTGCC-3′。ABI 7300型實(shí)時(shí)熒光定量 PCR儀進(jìn)行擴(kuò)增,95℃預(yù)變性 5 min,然后 95℃ 15s、58℃ 20s、72℃ 27s反應(yīng)40個(gè)循環(huán)。FoxO1、FoxO3a及FSHR mRNA表達(dá)量以2-△△CT來表示,其值為以FoxO1、FoxO3a及FSHR的mRNA表達(dá)量與GAPDH表達(dá)量的比值,再將對照組某某的量設(shè)為1,其余樣本的數(shù)值與其相除,得到相對定量值。每個(gè)目的基因測定重復(fù)3次。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法:應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以表示,組間比較采用t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以百分率表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn);相關(guān)性采用直線相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 2組血清LH、E2、P水平及獲卵數(shù)、優(yōu)質(zhì)胚胎率比較:妊娠組血清E2水平高于未妊娠組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。妊娠組優(yōu)質(zhì)胚胎數(shù)多于未妊娠組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。2組LH、P、獲卵數(shù)指標(biāo)差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 2組取卵日血清LH、E2、P水平及獲卵數(shù)和優(yōu)質(zhì)胚胎率比較Table 1 Comparison of serum LH,E2,P level,number of eggs,fertilization rate and high embryo quality between two groups(n=63,)

表1 2組取卵日血清LH、E2、P水平及獲卵數(shù)和優(yōu)質(zhì)胚胎率比較Table 1 Comparison of serum LH,E2,P level,number of eggs,fertilization rate and high embryo quality between two groups(n=63,)
LH:luteotropic hormone;E2:estradiol;P:progesterone
Groups LH(U/L) E2(ng/L) P(ng/L) Number of eggs High embryo quality(%,n)Pregnancy 0.891±0.632 3 960.383±232.401 7.92±0.91 13.912±5.722 50.417(363/720)Non-pregnancy 1.162±0.983 3 120.814±306.023 7.83±0.79 12.498±4.213 29.292(203/693)t/χ21.839 17.340 0.593 1.579 65.622 P >0.05 <0.01 >0.05 >0.05 <0.01
2.2 2組壁顆粒細(xì)胞FoxO1、FoxO3a及FSHR mRNA表達(dá)比較:126例患者壁顆粒細(xì)胞上均有FoxO1、FoxO3a及FSHR mRNA表達(dá)。妊娠組FoxO1 mRNA表達(dá)高于未妊娠組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。2組FoxO3a及FSHR mRNA差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 2組壁顆粒細(xì)胞FoxO1和 FoxO3a及FSHR mRNA表達(dá)比較Table 2 Comparison of FoxO1,F(xiàn)oxO3a and FSHR mRNA expression between two groups(n=63,)

表2 2組壁顆粒細(xì)胞FoxO1和 FoxO3a及FSHR mRNA表達(dá)比較Table 2 Comparison of FoxO1,F(xiàn)oxO3a and FSHR mRNA expression between two groups(n=63,)
Groups FoxO1 mRNA FoxO3a mRNA FSHR mRNA Pregnancy 0.786±0.152 0.923±0.162 0.743±0.238 Non-pregnancy 0.383±0.102 0.842±0.341 0.691±0.372 t 17.474 1.703 0.346 P <0.01 >0.05 >0.05
2.3 相關(guān)性分析:126例患者 FoxO1、FoxO3a及FSHR表達(dá)相關(guān)性分析顯示,F(xiàn)oxO1與FoxO3a相關(guān)(r=0.885,P<0.01);FoxO1、FoxO3a與FSHR相關(guān)(r=0.881、0.999,P<0.01)。
FoxO1、FoxO3a及FSHR表達(dá)與血清 LH、E、P水平相關(guān)性分析顯示,F(xiàn)oxO1與血清LH、E、 P水平不相關(guān)(r=0.007、0.288、0.024,P>0.05),F(xiàn)oxO3a與血清LH、E2、P水平不相關(guān)(r=1.000、-0.010、0.222,P>0.05);FSHR與血清LH、E2、P水平不相關(guān)(r=0.219、0.177、0.260,P>0.05)。
FSHR 與卵泡刺激素 (follicle stimulating hormone,F(xiàn)SH)結(jié)合并激活環(huán)磷酸腺苷/蛋白激酶A下游通路,促進(jìn)顆粒細(xì)胞分化增殖、卵泡發(fā)育及成熟[9-10]。FSHR與卵巢反應(yīng)性密切相關(guān)。FSH在這一過程中發(fā)揮了重要作用。采用合適的促排卵方案獲得數(shù)量適中的優(yōu)質(zhì)卵子及胚胎是 IVF治療成功的關(guān)鍵。FSH發(fā)揮作用要受到FSHR的調(diào)節(jié),F(xiàn)SHR屬G蛋白偶聯(lián)受體家族成員,特異性地存在于卵巢顆粒細(xì)胞中。FSH在生殖方面的重要作用使得FSHR成為臨床上調(diào)控生育的一個(gè)突出目標(biāo),顆粒細(xì)胞上FSHR表達(dá)情況也因此成為卵泡生長發(fā)育的關(guān)鍵。本研究中基因表達(dá),2組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,提示妊娠組優(yōu)胚數(shù)明顯高于未妊娠組,提示妊娠組卵母細(xì)胞質(zhì)量明顯優(yōu)于未妊娠組,但是FSHR不直接決定卵母細(xì)胞質(zhì)量。而本研究中對FoxO1、FoxO3a與FSHR表達(dá)進(jìn)行相關(guān)性分析,發(fā)現(xiàn)FoxO1、FoxO3a與FSHR都具有強(qiáng)相關(guān)性。提示FoxO信號(hào)通路與FSHR的表達(dá)功能上密切相關(guān)。有研究[11]顯示,F(xiàn)SH通過活化卵巢顆粒細(xì)胞磷脂酰肌醇3激酶-絲氨酸激酶通路,調(diào)節(jié)FoxO1基因轉(zhuǎn)錄和蛋白的磷酸化,從而對顆粒細(xì)胞的增生、分化進(jìn)行調(diào)控。而本研究結(jié)果提示,F(xiàn)SHR水平也參與了對FoxO1和FoxO3a基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。推測在FSHR及其后的環(huán)節(jié)FoxO信號(hào)通路通過顆粒細(xì)胞對卵子的發(fā)育、卵巢反應(yīng)性有重要的調(diào)節(jié)作用,這一推論還需要更多的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
既往的研究[7]顯示 FoxO1和 FoxO3a是細(xì)胞增殖的負(fù)調(diào)控者,它們的高表達(dá)誘導(dǎo)細(xì)胞增殖的停止。FoxO1和FoxO3a還是細(xì)胞凋亡的誘導(dǎo)者,高表達(dá)可以誘導(dǎo)細(xì)胞的凋亡[8]。研究[12]顯示,F(xiàn)oxO3a參與小鼠原始卵泡的凋亡調(diào)控。人卵巢顆粒上有 FoxO家族基因的表達(dá),包括 FoxO1、FoxO3a、FoxO4。次級(jí)卵泡的體外培養(yǎng)還發(fā)現(xiàn),Wnt/β-catenin信號(hào)通路通過FoxO3a基因?qū)崿F(xiàn)對卵泡發(fā)育的負(fù)調(diào)控[13]。基因敲除顆粒細(xì)胞FoxO1/3的模型顯示,垂體的FSH受到了調(diào)節(jié),因而推測FoxO1和FoxO3a在顆粒細(xì)胞上的功能與FSH密切相關(guān)[14]。而氧化應(yīng)激信號(hào)可以通過上調(diào)顆粒細(xì)胞FoxO1的表達(dá)誘導(dǎo)凋亡[15]。研究[16]還顯示對FSH信號(hào)刺激顆粒的細(xì)胞增殖需要解除FoxO1信號(hào)的抑制。上述研究均顯示顆粒細(xì)胞上FoxO1和FoxO3a抑制細(xì)胞增殖,誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡,并且與FSH對顆粒細(xì)胞的調(diào)控密切相關(guān)。本研究結(jié)果顯示FoxO1和FoxO3a與顆粒細(xì)胞上FSHR密切相關(guān),從受體的角度提示了FoxO1和FoxO3a與FSH在生殖方面的重要作用的關(guān)聯(lián)。但是FoxO1在妊娠組的高表達(dá),卻與既往的研究結(jié)果不一致。推測以往的研究都在原始和卵泡發(fā)育早期,而本研究選取的是晚卵泡期的顆粒細(xì)胞,生理情況下這一時(shí)期的小FSH峰及高的LH峰共同完成對排卵功能以及卵母細(xì)胞成熟的的調(diào)節(jié),F(xiàn)oxO1的高表達(dá)可能與負(fù)調(diào)節(jié)FSH信號(hào)有關(guān),其有關(guān)的機(jī)制還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究。
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(本文編輯:劉斯靜)
EXPRESSION AND RELATIONSHIP OF FoxO GENE AND FOLLICLE STIMULATING HORMONE RECEPTOR GENE IN HUMAN OVARIAN GRANULOSA CELLS
LIANG Ying1,MI Meiyan2*,LI Shuxian2,ZHOU Li1,WU Xiaoqian1,LEI Lingmei3
(1.Department of Reproductive Center,the Fourth Hospital of Shijiazhuang City,Shijiazhuang 050011,China;2.Department of Gynaecology,the Fourth Hospital of Shijiazhuang City,Shijiazhuang 050011,China;3.Department of Clinical Laboratory,the Fourth Hospital of Shijiazhuang City,Shijiazhuang 050011,China)
ObjectiveTo explore the expression of forkhead box(FoxO)gene and folliclestimulating hormone receptor(FSHR)in human ovarian granulosa cells and their relationship.MethodsOne hundred and twenty-six unfertility women treated with in vitro fertilization and embryo transplantation(IVF-ET)were recruited.According to the pregnancy outcome,the patients were divided into pregnancy groups 63 cases and non-pregnancy group 63 cases.The expressions of FoxO1 mRNA,F(xiàn)oxO3a mRNA and FSHR mRNA on human ovarian granulosa cells were detected by real time fluorescence quantitative PCR.The correlation analysis of FoxO1,F(xiàn)oxO3a,F(xiàn)SHR with serum sex hormones including luteotropic hormone(LH),estradiol(E2),progesterone(P)were mevaluated.ResultsHigh quality embryo number and serum E2level in pregnancy group were significantly higher than those of non-pregnancy group(P<0.01),butLH,P level and number of eggs showed no significant difference between two groups(P>0.05).The expression FoxO1 mRNA in pregnancy group was higher than that of non-pregnancy group(P<0.01).The expression of FoxO3a and FSHR mRNA were no statistical difference between pregnancy group and non-pregnancy group(P>0.05).The correlation coefficients of FoxO1 and FoxO3a with FSHR were 0.881,0.999(P<0.01).ConclusionFoxO1 and FoxO3a genes participate in the regulation of oocyte quality and their functions have closely connected with FSHR.
follicle stimulating hormone,human;cumulus cells;oocytes
R715.9
A
1007-3205(2014)10-1140-04
2014-06-27;
2014-08-19[基金項(xiàng)目]石家莊市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(11146753)[作者簡介]梁瑩(1975-),女,河北安新人,河北省石家莊市第四醫(yī)院副主任醫(yī)師,醫(yī)學(xué)博士,從事生殖醫(yī)學(xué)研究。
*通訊作者。E-mail:1604092700@qq.com
10.3969/j.issn.1007-3205.2014.10.008