白血病抑制因子与胚胎着床
作者：王 琳 史常旭
单位：第三军医大学附属西南医院妇产科(400038)
关键词：
重庆医学990654 白血病抑制因子(Leukmia inhibitory factor,LIF)是一具有多种生物学活性的分泌型糖蛋白，LIF调节多种细胞的生长与分化，如胚胎干细胞，原始生殖细胞，成骨细胞，脂肪细胞，肝细胞，内皮细胞等。着床是生殖过程的关键步骤，其过程包括正常发育的胚泡脱去透明带，胚泡在子宫内膜的迁移、定位和粘附，胚泡滋养层向子宫内膜的侵入和子宫内膜的蜕膜化反应以及胎儿的免疫保护等。近年的研究表明，LIF与小鼠胚胎植入有密切关系，LIF表达的高峰在妊娠第四天，正好与胚胎着床时间一致，在妊娠第七天，LIF的表达停止，这表明小鼠子宫内膜LIF基因表达是胚泡成功植入的关键因素。现就LIF与胚胎着床关系的有关文献报道的研究进展介绍如下：
, http://www.100md.com
1.LIFmRNA在子宫内膜中的表达
Stewart等[2]利用同源重组技术获得了LIF基因表达缺陷的转基因小鼠，这种小鼠能成活并发育至成体，但与有生育能力的雌鼠重复交配不能妊娠。研究发现LIF缺陷的雌鼠能产生具内胚团及滋养层的成活胚泡但这些胚泡不能着床、不能进一步发育。分析妊娠第七天的纯合子LIF缺陷雌鼠，发现胚泡仍游离于宫腔内未着床，已脱去透明带，子宫内膜也无蜕膜样改变，子宫内膜苍白，少见血管形成，不象正常妊娠第七天的子宫内膜富含血管。但将这些胚泡转移到假孕3天的野生型小鼠宫内，胚泡则能植入并发育至成体。反之将野生型小鼠胚泡转移至无LIF基因表达的假孕纯合子小鼠宫内，胚泡也不能着床，这一实验证实LIF基因表达对于小鼠胚泡着床是十分重要的。
正常女性子宫内膜LIF基因表达活性的强度随月经周期的不同时期而发生变化，LIF表达高峰在月经周期第19～25天，与人胚泡植入时间一致[3]。Kojima等[4]采用Northern杂交和RT-PCR技术分析LIF基因表达情况，分析LIFmRNA显示出两条杂交带，mRNA大小分别为4.0Kbpairs和1.8Kbpairs，分泌期LIF表达显著高于增生期(9.5倍)，子宫内膜上皮LIF表达显著高于基质，但LIF在早孕绒毛组织及足月孕胎盘组织中呈低水平表达，在母体蜕膜组织中呈高水平表达。
, 百拇医药
2.LIF在胚泡着床过程中的作用
Stewart等[2]发现野生型小鼠胚泡在LIF基因表达缺陷的纯合子小鼠宫内不能着床，但如在胚泡转移前，将胚泡在体外加入含2×103 IU/ml LIF的孵化液中孵化24～48小时，再转移至纯合子假孕小鼠宫内，胚泡能植入并发育。此外，在转移胚胎时向宫腔内单次注入10～20ul重组LIF，未能刺激纯合子小鼠胚泡植入，可能与循环系统清除率高有关(t1/23～5min)及单次注入不能提供足够的浓度及维持足够的诱导植入时间有关。向妊娠3天的LIF缺陷纯合子小鼠腹腔内置入微量加药泵，以104/IU/小时速率向腹腔内注入重组LIF，持续72小时，在妊娠第六天检查时发现胚泡均已着床。胚胎的正常发育和脱透明带是胚泡着床的先决条件，体外培养的胚胎同体内胚胎相比。发育明显迟缓，而将生殖道细胞与胚胎共培养，胚胎发育明显变好，说明母体生殖道细胞提供了影响着床前胚胎发育速率的分泌因子。近年的研究表明LIF与体外培养的胚胎发育和脱透明带密切相关[5，6]，将LIF加入培养液中，能够促进小鼠胚胎发育和加速胚泡脱透明带。用绵羊进行的研究表明，经LIF处理48小时后，脱透明带的胚泡数增加了4倍，说明LIF能够促进体外培养胚泡的正常发育和脱透明带。
, http://www.100md.com
Nachtigall[7]等从足月孕胎盘组织中分离并纯化出细胞滋养层进行细胞培养，培养液中加入LIF(10ng/ml)，另一组不加作对照，分4个时象点24，48，72，和96h)观察HCG、胎儿纤连蛋白和孕激素含量，发现在72和96小时LIF显著降低滋养叶细胞HCG蛋白产量和βhcg mRNA表达，但LIF显著增加胎儿纤连蛋白mRNA表达和蛋白含量，LIF不影响孕激素产量，这些生化变化是细胞滋养层向锚着表现型(Anchoring phenotype)分化的特征，有利于胚泡与母体蜕膜的连接，表明LIF通过直接调整滋养层分化来调节胚泡植入。现已发现早期蜕膜中的粒细胞能产生大量LIF，提示LIF在胚泡滋养细胞侵入子宫内膜细胞时起作用。
3.LIF基因表达的调节
将人子宫内膜细胞进行体外培养，研究影响LIF表达的因素。在培养液中加入不同浓度的雌二醇、孕激素，在不同的时间内(30分钟至2天)观察它们对培养液中LIFmRNA表达或蛋白含量的影响[8]，结果未发现这些甾体激素对LIFmRNA表达或蛋白含量有任何刺激作用，另一方面作者观察到白介素-1，肿瘤坏死因子，血小板衍生生长因子，上皮生长因子和转化生化因子均能以浓度和时间依赖方式诱导子宫内膜LIFmRNA表达，这些细胞因子可能以自分泌方式影响LIFmRNA表达，干扰素-γ(IF-γ)能抑制这些细胞因子诱导的LIF表达。
, 百拇医药
总之，人类子宫内膜在胚泡植入前LIF呈短暂爆发性表达增强，表达的时间表明LIF可能以某种方式刺激胚泡植入，人类胚泡也有LIF受体RNA表达，说明LIF是胚胎发育所必须的，人类胚泡植入的确切生化机制尚未阐明，目前的研究表明LIF参与了胚泡植入的生化过程，LIF表达的调节在人类胚泡植入的生理和病理过程中起着重要作用。
参考文献
1 BhatttH,Brunet LJ,Stewart CL.Proc Natl Acad Sci USA,1991,88:11408
2 Stewart CL,Kasper P,Brunet LJ,et al.Nature,1992,359:76
3 Charnock-Jones D,Sharkey A,Fenwick P,et al.J Reprod Fertil,1994,101:421
, 百拇医药
4 KojimaK,Kanzaki H,Iwai M,et al.Biol Reprod,1994,50:882
5 Fry RC,Batt PA,Purdon TL,et al.Proc Aust Soc Reprod Biol,1991,23:126
6 Fry RC,Batt PA,Faircjough RJ,et al.Biol Reprod,1992,46:470
7 Nachtigall AJ,Kliman HJ,Feinberg RF,et al.J Clin Endorinol Metab,1996,81(2):801
8 Arici A,Egin O,Attar E,et al.J Clin endocrinol Metab,1995,80(6):1908, http://www.100md.com
单位：第三军医大学附属西南医院妇产科(400038)
关键词：
重庆医学990654 白血病抑制因子(Leukmia inhibitory factor,LIF)是一具有多种生物学活性的分泌型糖蛋白，LIF调节多种细胞的生长与分化，如胚胎干细胞，原始生殖细胞，成骨细胞，脂肪细胞，肝细胞，内皮细胞等。着床是生殖过程的关键步骤，其过程包括正常发育的胚泡脱去透明带，胚泡在子宫内膜的迁移、定位和粘附，胚泡滋养层向子宫内膜的侵入和子宫内膜的蜕膜化反应以及胎儿的免疫保护等。近年的研究表明，LIF与小鼠胚胎植入有密切关系，LIF表达的高峰在妊娠第四天，正好与胚胎着床时间一致，在妊娠第七天，LIF的表达停止，这表明小鼠子宫内膜LIF基因表达是胚泡成功植入的关键因素。现就LIF与胚胎着床关系的有关文献报道的研究进展介绍如下：
, http://www.100md.com
1.LIFmRNA在子宫内膜中的表达
Stewart等[2]利用同源重组技术获得了LIF基因表达缺陷的转基因小鼠，这种小鼠能成活并发育至成体，但与有生育能力的雌鼠重复交配不能妊娠。研究发现LIF缺陷的雌鼠能产生具内胚团及滋养层的成活胚泡但这些胚泡不能着床、不能进一步发育。分析妊娠第七天的纯合子LIF缺陷雌鼠，发现胚泡仍游离于宫腔内未着床，已脱去透明带，子宫内膜也无蜕膜样改变，子宫内膜苍白，少见血管形成，不象正常妊娠第七天的子宫内膜富含血管。但将这些胚泡转移到假孕3天的野生型小鼠宫内，胚泡则能植入并发育至成体。反之将野生型小鼠胚泡转移至无LIF基因表达的假孕纯合子小鼠宫内，胚泡也不能着床，这一实验证实LIF基因表达对于小鼠胚泡着床是十分重要的。
正常女性子宫内膜LIF基因表达活性的强度随月经周期的不同时期而发生变化，LIF表达高峰在月经周期第19～25天，与人胚泡植入时间一致[3]。Kojima等[4]采用Northern杂交和RT-PCR技术分析LIF基因表达情况，分析LIFmRNA显示出两条杂交带，mRNA大小分别为4.0Kbpairs和1.8Kbpairs，分泌期LIF表达显著高于增生期(9.5倍)，子宫内膜上皮LIF表达显著高于基质，但LIF在早孕绒毛组织及足月孕胎盘组织中呈低水平表达，在母体蜕膜组织中呈高水平表达。
, 百拇医药
2.LIF在胚泡着床过程中的作用
Stewart等[2]发现野生型小鼠胚泡在LIF基因表达缺陷的纯合子小鼠宫内不能着床，但如在胚泡转移前，将胚泡在体外加入含2×103 IU/ml LIF的孵化液中孵化24～48小时，再转移至纯合子假孕小鼠宫内，胚泡能植入并发育。此外，在转移胚胎时向宫腔内单次注入10～20ul重组LIF，未能刺激纯合子小鼠胚泡植入，可能与循环系统清除率高有关(t1/23～5min)及单次注入不能提供足够的浓度及维持足够的诱导植入时间有关。向妊娠3天的LIF缺陷纯合子小鼠腹腔内置入微量加药泵，以104/IU/小时速率向腹腔内注入重组LIF，持续72小时，在妊娠第六天检查时发现胚泡均已着床。胚胎的正常发育和脱透明带是胚泡着床的先决条件，体外培养的胚胎同体内胚胎相比。发育明显迟缓，而将生殖道细胞与胚胎共培养，胚胎发育明显变好，说明母体生殖道细胞提供了影响着床前胚胎发育速率的分泌因子。近年的研究表明LIF与体外培养的胚胎发育和脱透明带密切相关[5，6]，将LIF加入培养液中，能够促进小鼠胚胎发育和加速胚泡脱透明带。用绵羊进行的研究表明，经LIF处理48小时后，脱透明带的胚泡数增加了4倍，说明LIF能够促进体外培养胚泡的正常发育和脱透明带。
, http://www.100md.com
Nachtigall[7]等从足月孕胎盘组织中分离并纯化出细胞滋养层进行细胞培养，培养液中加入LIF(10ng/ml)，另一组不加作对照，分4个时象点24，48，72，和96h)观察HCG、胎儿纤连蛋白和孕激素含量，发现在72和96小时LIF显著降低滋养叶细胞HCG蛋白产量和βhcg mRNA表达，但LIF显著增加胎儿纤连蛋白mRNA表达和蛋白含量，LIF不影响孕激素产量，这些生化变化是细胞滋养层向锚着表现型(Anchoring phenotype)分化的特征，有利于胚泡与母体蜕膜的连接，表明LIF通过直接调整滋养层分化来调节胚泡植入。现已发现早期蜕膜中的粒细胞能产生大量LIF，提示LIF在胚泡滋养细胞侵入子宫内膜细胞时起作用。
3.LIF基因表达的调节
将人子宫内膜细胞进行体外培养，研究影响LIF表达的因素。在培养液中加入不同浓度的雌二醇、孕激素，在不同的时间内(30分钟至2天)观察它们对培养液中LIFmRNA表达或蛋白含量的影响[8]，结果未发现这些甾体激素对LIFmRNA表达或蛋白含量有任何刺激作用，另一方面作者观察到白介素-1，肿瘤坏死因子，血小板衍生生长因子，上皮生长因子和转化生化因子均能以浓度和时间依赖方式诱导子宫内膜LIFmRNA表达，这些细胞因子可能以自分泌方式影响LIFmRNA表达，干扰素-γ(IF-γ)能抑制这些细胞因子诱导的LIF表达。
, 百拇医药
总之，人类子宫内膜在胚泡植入前LIF呈短暂爆发性表达增强，表达的时间表明LIF可能以某种方式刺激胚泡植入，人类胚泡也有LIF受体RNA表达，说明LIF是胚胎发育所必须的，人类胚泡植入的确切生化机制尚未阐明，目前的研究表明LIF参与了胚泡植入的生化过程，LIF表达的调节在人类胚泡植入的生理和病理过程中起着重要作用。
参考文献
1 BhatttH,Brunet LJ,Stewart CL.Proc Natl Acad Sci USA,1991,88:11408
2 Stewart CL,Kasper P,Brunet LJ,et al.Nature,1992,359:76
3 Charnock-Jones D,Sharkey A,Fenwick P,et al.J Reprod Fertil,1994,101:421
, 百拇医药
4 KojimaK,Kanzaki H,Iwai M,et al.Biol Reprod,1994,50:882
5 Fry RC,Batt PA,Purdon TL,et al.Proc Aust Soc Reprod Biol,1991,23:126
6 Fry RC,Batt PA,Faircjough RJ,et al.Biol Reprod,1992,46:470
7 Nachtigall AJ,Kliman HJ,Feinberg RF,et al.J Clin Endorinol Metab,1996,81(2):801
8 Arici A,Egin O,Attar E,et al.J Clin endocrinol Metab,1995,80(6):1908, http://www.100md.com