科学家们最近发现了一种名为“受孕开关”的蛋白酶,其在体内的高表达可导致女性不孕,而低表达则会引起流产。该研究论文发表在最新一期的《Nature Medicine》杂志上。
这项发现可以应用在未来不孕和周期性流产的治疗,或用于开发新的避孕方法。据统计,大约1/6的女性有受孕困难,以及1/100的女性有周期性流产现象。
来自英国伦敦皇家科学院的科学家们收集了该学院卫生保健部门的106位女性捐赠的子宫膜组织样本并进行研究,这些女性均存在不孕或周期性流产现象。
这些不孕的女性尝试受孕有2年以上时间,且所有最可能导致不孕的原因均已经被排除。科学家们发现她们的子宫膜组织中高表达一种名为SGK1的蛋白酶,而相反的是,在周期性流产的女性中,该酶表达处于较低水平。
科学家们随后使用小鼠进行了实验。结果显示子宫膜中SGK1的表达在受孕期间呈下调趋势,而当诱导其SGK1基因高表达后,这些小鼠均无法受孕,证实SGK1表达水平的下调对于子宫接受受精卵是必要条件。
研究的负责人,伦敦皇家科学院生殖和发育生物学学院的Jan Brosens教授说道:“我们的实验证实SGK1的暂时性表达缺失对于成功受孕来说是必要条件,但在这些不孕的女性子宫膜中,其表达水平一直较高。我可以设想,未来我们在女性使用试管婴儿前,通过使用阻断子宫膜SGK1表达的药物也许能使得她们能成功受孕。而另一个潜在的应用就是提高SGK1的表达水平可以用于开发新的避孕方法。”
任何使用阻断SGK1表达的不孕治疗方法应当只用短期的效应,因为长期SGK1的低表达可引起流产。当研究者们阻断小鼠SGK1的表达时,它们虽然能够成功受孕,但显示子宫流血现象,表明缺失表达SGK1可导致流产。
当一个胚胎植入子宫后,子宫膜会产生蜕膜现象,该进程已经可以使用实验室中培养的细胞进行模拟。科学家们发现那些有过3次以上流产经历的女性子宫膜细胞的SGK1基因表达水平显著低于对照组。
阻断SGK1基因表达,不论是在受孕小鼠或是人体细胞中,均损伤了细胞保护受精卵抗氧压力的能力,其可引起细胞内一系列额外的化学反应。
论文的第一作者,Madhuri Salker说道:“我们发现低表达SGK1可导致子宫对于外界压力极为敏感,这也许可以解释为何这些女性更容易发生流产。在未来,我们也许可以通过子宫膜活检来确定引起不孕的原因,以便于进行治疗。” (生物探索 Jun)
相关英文论文摘要:
Deregulation of the serum- and glucocorticoid-inducible kinase SGK1 in the endometrium causes reproductive failure
Infertility and recurrent pregnancy loss (RPL) are prevalent but distinct causes of reproductive failure that often remain unexplained despite extensive investigations. Analysis of midsecretory endometrial samples revealed that SGK1, a kinase involved in epithelial ion transport and cell survival, is upregulated in unexplained infertility, most prominently in the luminal epithelium, but downregulated in the endometrium of women suffering from RPL. To determine the functional importance of these observations, we first expressed a constitutively active SGK1 mutant in the luminal epithelium of the mouse uterus. This prevented expression of certain endometrial receptivity genes, perturbed uterine fluid handling and abolished embryo implantation. By contrast, implantation was unhindered in Sgk1−/− mice, but pregnancy was often complicated by bleeding at the decidual-placental interface and fetal growth retardation and subsequent demise. Compared to wild-type mice, Sgk1−/− mice had gross impairment of pregnancy-dependent induction of genes involved in oxidative stress defenses. Relative SGK1 deficiency was also a hallmark of decidualizing stromal cells from human subjects with RPL and sensitized these cells to oxidative cell death. Thus, depending on the cellular compartment, deregulated SGK1 activity in cycling endometrium interferes with embryo implantation, leading to infertility, or predisposes to pregnancy complications by rendering the feto-maternal interface vulnerable to oxidative damage.
英文论文链接:https://www.nature.com/nm/journal/vaop/ncurrent/full/nm.2498.html
