溶血磷脂酸經由G蛋白訊號調節因子2(RGS2)提昇小鼠胚胎之著床能力

摘要內容
在人工協助生殖技術的治療中，提昇胚胎的著床率一直是個難以解決的瓶頸問題。這是由於胚胎要能成功的著床必須同時具備有著床能力(implantation)的囊胚期胚胎以及具有胚胎接受能力的子宮。而在胚胎與子宮間剛開始進行的交互作用中，有許多因子參與進而影響著床。溶血磷脂酸(Lysophosphatidic acid, LPA)為一脂質分子，具有刺激卵子成熟，以及幫助哺乳類動物二或四細胞胚胎發育至囊胚期胚胎的能力。最近子宮中LPA3的接受器，被證實對於胚胎著床具有很大的影響。本研究的主旨為評估LPA對於胚胎著床能力的影響以及繼續探討其分子作用的機制。實驗結果我們發現在囊胚期的胚胎培養時若在培養液中加入LPA會使得胚胎於體外附著於matrigel的比率增加，尤其以100mM 濃度之LPA最顯著(62.4% ± 1.6% vs. 9.0% ± 9.0, p<0.05)。我們更進一步的建立假孕母鼠的胚胎植入模式，將胚胎培養在不同培養液中並植入老鼠子宮內，以觀察LPA對胚胎著床情形。在培養液中加入100mM LPA的一組，胚胎具有較未加入LPA之控制組高的著床比率(87.5% ± 7.2% vs. 66.7% ± 4.2%)，而在加入LPA的抑制劑(Ki16425)組相較於對側控制組的子宮著床率，其著床數目則有減少的情形(25.0% ± 14.4% vs. 70.8% ± 4.2%, p <0.05)。為了深入探討LPA影響胚胎著床的分子機制，我們利用寡核苷酸微陣列分析法(Oligonucleotide microarray)，分析經由100mM LPA添加培養的胚胎所影響的基因表現。經由結果分析後，有35個基因於加入100mM LPA後使得表現量增加(Normalized Expression Ratio, NER＞2)以及22個減少(NER< 0.5)的基因。在增加的基因中，我們發現Obox1基因有47倍的增加；Omt2b基因有37倍的增加；Oog1基因有28倍的增加；Btg4基因有25倍的增加；Trim61基因有22倍的增加；RGS2基因有21倍的增加。特別是RGS2基因，過去研究中有被提出在著床上扮演著重要角色。經由Real-time quantitative PCR的確認下，證明了加入100mM LPA於胚胎培養液中會使得胚胎上RGS2的mRNA表現量較控制組增加27.0 ± 5.5倍，而在Ki16425的作用下會抑制胚胎上RGS2的mRNA表現量，下降至控制組的4.5 ± 0.8倍。再以Matrigel 進行體外模擬著床分析，當胚胎給予100mM LPA後再以RGS2 inhibitor抑制其作用，發現黏著於Matrigel的比率會明顯下降(77.5% ± 4.2% vs. 21.7% ± 4.5%, p<0.01) ，經由此結果我們進一步確認LPA經由RGS2增加胚胎著床率。在分析LPA活化RGS2 pathway中的訊息傳遞作用中，我們觀察LPA對胚胎壓力纖維(stress fiber)的影響。經由FITC-labeled phalloidin的免疫螢光染色結果與控制組相比較，當胚胎給予100mM LPA時，螢光出現於胚胎移行之觸角部分比率最高 (38.9% vs. 20.8%)，而在其他抑制組部分，螢光多呈現散佈於細胞質中之型態。綜合上述實驗結果，我們確認LPA可經由RGS2調控，提高形成stress fiber組成的能力，並且增加胚胎著床的能力。