CRIM1在山羊子宫内膜容受性中的关键作用

Essential Role of CRIM1 on Endometrial Receptivity in Goat.

作者信息Diqi Yang, Ai Liu, Yanyan Zhang, Sha Nan, Ruiling Yin, Qianghui Lei, Hongmei Zhu, Jianguo Chen, Li Han, Mingxing Ding, Yi Ding
PMID34070207
发布时间2021-05-18
DOI10.3390/ijms22105323

实验完整度

体外细胞实验,包括激素处理、shRNA敲低、ATG7过表达/敲低、自噬检测、功能实验及双荧光素酶报告实验,但缺乏动物模型或患者样本等体内验证。

主要模型

山羊子宫内膜上皮细胞(EECs) 山羊滋养层细胞(GTCs)

重点核对

P4、E2和IFN-τ处理浓度及时间(P4 10^-7 M,E2 10^-9 M,IFN-τ 20 ng/mL,处理4h、8h或12h) CRIM1 shRNA敲低效率(shCRIM1-3)及ATG7过表达/敲低验证 自噬激活标志物LC3-II、SQSTM1、TFEB核转位及GFP-LC3-RFP荧光比值 细胞增殖(CCK-8)、粘附(GTC球体共培养)、PG分泌(ELISA)及ROS水平(DHE染色)检测

摘要

在家养反刍动物中,子宫内膜容受性与妊娠成功和经济效率相关。尽管过去已有多种分子被报道参与子宫内膜容受性的调控,但由于该性状的复杂性,其调控机制仍有许多未知。本研究表明,富含半胱氨酸的跨膜骨形态发生蛋白(BMP)调节因子1(CRIM1)在体外调节山羊子宫内膜容受性中扮演新的调节因子角色。结果显示,激素和IFN-τ增加了山羊子宫内膜上皮细胞(EECs)中CRIM1的表达。通过特异性shRNA敲低CRIM1阻碍了细胞增殖、细胞粘附和前列腺素(PGs)分泌,从而扰乱了正常的子宫内膜容受性。我们进一步证实,CRIM1干扰导致的容受性缺陷表型可通过在EECs中过表达ATG7来恢复,而ATG7的缺失进一步损害了容受性表型。此外,我们的结果表明,改变ATG7的表达会影响活性氧(ROS)的产生。而且,miR-143-5p被证明是CRIM1调控EECs子宫内膜容受性的潜在上游因子。总之,这些结果表明,CRIM1作为miR-143-5p的下游靶标,通过影响ATG7依赖性自噬调节细胞增殖、细胞粘附和PG分泌,为早期妊娠失败的诊断和治疗以及提高人工繁殖成功率提供了新的靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
CRIM1是否以及如何调控山羊子宫内膜容受性。
核心机制
miR-143-5p靶向CRIM1 3'UTR,抑制CRIM1表达;CRIM1通过ATG7依赖性自噬调节细胞增殖、粘附、PG分泌和ROS产生,从而影响子宫内膜容受性。
主要证据
体外EECs模型中,激素和IFN-τ上调CRIM1并激活自噬;CRIM1敲低抑制自噬、阻碍细胞增殖、粘附及PG分泌,ATG7过表达部分逆转这些缺陷,而miR-143-5p mimics抑制CRIM1表达并损害容受性表型。
研究意义
为早期妊娠失败的诊断和治疗以及提高反刍动物人工繁殖成功率提供新靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

激素和IFN-τ处理

确定P4、E2和IFN-τ是否影响CRIM1表达和自噬激活。

EECs经P4、E2和IFN-τ处理后,通过Western blot检测CRIM1、LC3-II、SQSTM1;免疫荧光检测TFEB核转位;GFP-LC3-RFP探针监测自噬流;TEM观察自噬体;CQ处理验证自噬流。

2

CRIM1敲低

验证CRIM1缺失对自噬和子宫内膜容受性表型的影响。

构建shCRIM1慢病毒并感染EECs,检测自噬相关蛋白表达、TFEB核转位、自噬体数量;通过CCK-8、EdU、流式细胞术检测细胞增殖和细胞周期;SEM观察微绒毛;Western blot检测容受性标志物;ELISA检测PG分泌;qPCR检测PG合成酶;GTC球体共培养和免疫荧光评估粘附能力。

3

ATG7过表达/敲低恢复实验

验证ATG7依赖性自噬在CRIM1介导的子宫内膜容受性中的作用。

在shCRIM1 EECs中过表达或敲低ATG7,检测自噬相关蛋白、细胞增殖、粘附、PG分泌、ROS水平。

4

miR-143-5p靶标验证及功能

验证miR-143-5p是否靶向CRIM1并影响子宫内膜容受性。

通过双荧光素酶报告实验验证miR-143-5p与CRIM1 3'UTR结合;将miR-143-5p mimics转染EECs,检测CRIM1表达、细胞粘附、PG分泌及容受性标志物表达。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证机制链路
评估体内效果
数据分析与统计

产品清单

实验环节名称品牌货号
DMEM/F-12培养基----
胎牛血清AusgeneX--
孕酮Sigma--
雌二醇Sigma--
干扰素-tauSangon Biotech--
氯喹Sigma--
TRIzol试剂TaKaRa--
ABScript II RT预混液ABclonal--
2X通用SYBR Green快速qPCR预混液ABclonal--
RIPA裂解液Beijing Solarbio Science & Technology--
BCA蛋白定量试剂盒Nanjing Keygen Biotech--
PVDF膜Millipore--
抗CRIM1抗体Biossbs-2034R
抗LC3抗体SigmaL7543
抗SQSTM1抗体CST8025
抗磷酸化mTOR (Ser2448)抗体CST2974
抗LAMP1抗体CST9091
抗ATG7抗体CST8558
抗HOXA10抗体ABclonalA8550
抗HOXA11抗体ABclonalA2976
抗ITGB1抗体ABclonalA2217
抗磷酸化CDK4T172抗体ABclonalAP0593
抗ACTB抗体Proteintech--
抗SPP1抗体WanleibioWL02378
抗TFEB抗体ABclonalA7311
Alexa标记的驴抗兔IgGInvitrogen--
DAPI----
山羊前列腺素F2α ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-Linked Biotechnology--
山羊前列腺素E2 ELISA试剂盒Shanghai Enzyme-Linked Biotechnology--
CCK-8试剂盒Beyotime--
细胞周期检测试剂盒Multisciences (lianke) biotech--
JEM-1400透射电子显微镜JEOL--
JSM-6390LV扫描电子显微镜JEOL--
二氢乙啶----
Dual-Glo荧光素酶检测系统Yeasen Biotech--
CellTracker CM-DiI细胞示踪剂Yeasen Biotech--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
激素和IFN-τ处理
P4浓度10^-7 M,E2浓度10^-9 M,IFN-τ浓度20 ng/mL,处理时间4h、8h、12h;CQ浓度10 μM
阅读提示:见4.1 Cell Culture and Drug Treatment
CRIM1敲低
shCRIM1慢病毒感染效率及敲低效率(shCRIM1-3),感染时间48h
阅读提示:见2.2,2.3,4.2 Cell Transfection
ATG7过表达/敲低
ATG7过表达或敲低效率,感染时间48h
阅读提示:见2.4,4.2 Cell Transfection
细胞增殖检测
CCK-8实验细胞数量(5×10^3 cells/well),孵育时间2h,检测波长450nm;EdU浓度10μM,孵育6h
阅读提示:见4.8 Measurement of Cell Viability,4.10 EdU Proliferation Assay
细胞粘附检测
GTC球体形成(2500 cells/well培养于非粘附板),共培养时约50个球体/孔,摇动10min at 110rpm
阅读提示:见4.3 Spheroid Co-Culture Assay
PG分泌检测
EECs以5×10^4 cells/well接种于24孔板,IFN-τ处理12h后收集上清
阅读提示:见4.7 Prostaglandins Measurement
ROS检测
EECs以5×10^4 cells/well接种,DHE浓度5μM,孵育30min
阅读提示:见4.13 Assessment of Reactive Oxygen Species Generation
双荧光素酶报告实验
EECs以5×10^4 cells/well接种于24孔板,共转染psiCHECK-CRIM1-WT/MU和miR-143 mimics或NC,转染后24h检测
阅读提示:见4.14 3'-UTR Constructs/Luciferase Assay