过量孕酮通过犬尿氨酸-芳香烃受体通路损害小鼠蜕膜化

Excessive progesterone impairs mouse decidualization via the Kyn-AhR pathway.

作者信息Hui-Na Luo, Hong-Yuan Yang, Zai-Mei Wang, Jia-Mei Luo, Tong-Tong Zhang, Zeng-Ming Yang
PMID41059340
发布时间2025-09-22
DOI10.3389/fcell.2025.1622998

实验完整度

包含体内小鼠模型(妊娠、假孕、去卵巢)、体外基质细胞模型,并进行了功能验证(蜕膜化标志物)和机制验证(Kyn-AhR通路抑制剂、拮抗剂)。

主要模型

小鼠妊娠模型 小鼠假孕人工蜕膜化模型 去卵巢小鼠 小鼠子宫内膜基质细胞

重点核对

孕鼠于妊娠第3-7天皮下注射4或8 mg P4,观察第8天蜕膜化 假孕小鼠于第5-7天皮下注射4 mg P4,观察第8天人工蜕膜化 去卵巢小鼠皮下注射2、4或8 mg P4连续1、3或7天 体外蜕膜化诱导条件:10 nM E2和1 μM P4 Kyn处理浓度(0.25、0.5、1 mM)及CH-223191拮抗剂使用

摘要

孕酮(P4)对于妊娠的建立和维持至关重要。临床上,P4被广泛用于调节月经周期、维持妊娠和治疗黄体功能不全。然而,P4的给药方案,特别是关于途径、剂量和时间,仍然缺乏明确界定。尽管过量的P4会损害小鼠的胚胎着床和蜕膜化,但其潜在机制仍不清楚。我们的数据显示,第8天妊娠小鼠的蜕膜化和第8天假孕小鼠的人工蜕膜化受到4 mg或8 mg/只P4的损害。体外蜕膜化的标志物Prl8a2和Prl3c1的mRNA水平被10或20 μM P4显著下调。去卵巢小鼠接受过量P4处理后,子宫中吲哚胺2,3-双加氧酶1(IDO1)的荧光信号和色氨酸2,3-双加氧酶(TDO)的蛋白水平升高。用过量P4处理子宫基质细胞也显著上调IDO1和TDO的蛋白水平,以及犬尿氨酸(Kyn)的分泌。Epacadostat(IDO1拮抗剂)或RU486(孕酮受体拮抗剂)有效阻断P4诱导的Kyn升高。Kyn显著抑制Prl8a2和Prl3c1的mRNA水平以及BMP2的蛋白水平。高剂量的P4激活芳香烃受体(AhR)及其下游靶标CYP1A1和CYP1B1。在体外蜕膜化条件下,Prl8a2和Prl3c1的mRNA水平被2-OH-E2和4-OH-E2(CYP1A1和CYP1B1的催化产物)抑制。CH-223191,一种特异性AhR拮抗剂,有效抵消Kyn对Cyp1a1、Cyp1b1和Prl8a2表达的影响。此外,过量P4处理后,体内和体外基质细胞的核仁大小均增加。我们的发现表明,过量P4通过Kyn-AhR途径损害小鼠蜕膜化。

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
过量孕酮是否通过Kyn-AhR途径损害小鼠蜕膜化?
核心机制
过量P4上调IDO1和TDO,促进Kyn产生,激活AhR及其下游CYP1A1/CYP1B1,进而抑制蜕膜化。
主要证据
体内外实验显示过量P4抑制蜕膜化标志物(Prl8a2、Prl3c1)和蜕膜重量;Kyn抑制蜕膜化,CH-223191(AhR拮抗剂)逆转Kyn作用。
研究意义
揭示了异常孕酮水平导致生殖障碍和不良妊娠结局的潜在机制。

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

体内蜕膜化模型验证过量P4的抑制作用

验证过量P4是否影响妊娠和假孕小鼠的蜕膜化

对妊娠小鼠(第3-7天)和假孕小鼠(第5-7天)皮下注射P4,第8天收集子宫,测量蜕膜重量并进行碱性磷酸酶染色。

2

体外蜕膜化模型验证过量P4的抑制作用

验证过量P4对体外蜕膜化的直接影响

分离小鼠子宫内膜基质细胞,用E2和P4诱导蜕膜化,同时加入不同浓度P4,检测蜕膜化标志物Prl8a2和Prl3c1的mRNA水平。

3

检测过量P4对Kyn通路的影响

探究过量P4是否激活IDO1/TDO-Kyn通路

在去卵巢小鼠和基质细胞中检测IDO1、TDO蛋白水平及Kyn分泌;使用RU486(PR拮抗剂)和Epacadostat(IDO1抑制剂)验证通路。

4

验证Kyn对蜕膜化的影响及AhR激活

验证Kyn是否抑制蜕膜化并通过激活AhR起作用

在体外蜕膜化模型中用Kyn处理,检测蜕膜化标志物、BMP2、SNAIL蛋白及AhR下游靶基因Cyp1a1和Cyp1b1;使用CH-223191验证AhR介导。

5

验证过量P4对AhR通路的激活

验证过量P4是否直接激活AhR通路

在去卵巢小鼠和基质细胞中检测磷酸化AhR、核AhR蛋白水平及CYP1A1、CYP1B1表达。

6

验证AhR下游代谢产物对蜕膜化的影响

验证CYP1A1/CYP1B1催化产物2-OH-E2和4-OH-E2是否抑制蜕膜化

在体外蜕膜化模型中用2-OH-E2和4-OH-E2处理,检测Prl8a2和Prl3c1的mRNA水平。

7

观察过量P4对核仁的影响

探究过量P4是否影响核仁结构

通过免疫荧光检测去卵巢小鼠子宫和基质细胞中Nucleolin(NCL)的表达和核仁大小。

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。

验证样本或模型特征
验证代谢产物变化
验证机制链路

产品清单

实验环节名称品牌货号
孕酮Sigma-AldrichP0130
芝麻油MacklinS9057
Hank's平衡盐溶液ProcellPB180321
胰蛋白酶VWR0,458
分散酶Sigma-Aldrich82,003,500
I型胶原酶Gibco2,691,550
DMEM/F12培养基Sigma-AldrichD2906
胎牛血清Procell164,210
雌二醇MedChemExpressHY-B0141
L-犬尿氨酸MedChemExpressHY-104026
TRIzol试剂Accurate BiologyAG21101
HiScript II Q RT SuperMix试剂盒VazymeR222-01-AB
SYBR预混液VazymeQ311-02-AA
RIPA裂解液SolarbioR0010
BCA蛋白定量试剂盒Thermo Fisher Scientific23,225
PVDF膜MilliporeIPVH00010
脱脂奶粉Sangon BiotechA600669
ECL化学发光试剂盒Millipore--
IDO1抗体Cell Signaling Technology51,851
TDO抗体Abcamab259359
BMP2抗体ABclonalA0231
SNAIL抗体Cell Signaling Technology3879T
AhR抗体BosterA00225-4
CYP1A1抗体GeneTexGTX55582
CYP1B1抗体GeneTexGTX104424
α-微管蛋白抗体Cell Signaling Technology2144S
GAPDH抗体Santa Cruz BiotechnologySC-32233
组蛋白H3抗体Abcamab176842
Triton X-100Sangon BiotechT0694
马血清ZSGB-BIOZLI-9024
Alexa 488偶联二抗Jackson ImmunoResearch169,549
碘化丙啶Sigma-AldrichP4170
DAPISigma-AldrichD9542
Nikon C2共聚焦显微镜Nikon--
IDO1抗体Proteintech66,528-1
磷酸化AhR抗体InvitrogenPA5-36025
核仁素抗体Cell Signaling Technology14,574

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
动物处理
小鼠品系、年龄、P4剂量、溶剂、给药途径、给药时间、取材时间
阅读提示:Materials and methods 2.1 Animal treatments
人工蜕膜化
假孕天数、宫内注射油量、P4剂量及时间
阅读提示:Materials and methods 2.2 Artificial decidualization
细胞分离与培养
消化酶种类及浓度、培养基及血清、培养条件
阅读提示:Materials and methods 2.3 Cell isolation, culture and treatments
体外蜕膜化诱导
E2和P4浓度、处理时间、P4追加浓度
阅读提示:Materials and methods 2.3 及 Figure 1D legend
Kyn通路干预
RU486、Epacadostat、CH-223191的浓度及处理时间
阅读提示:Figure 2, 3, 5 legends
分子检测
引物序列、内参基因、抗体稀释比、检测仪器
阅读提示:Materials and methods 2.5, 2.6, 2.7