文摘
本研究的目的是调查之间的交互卵巢类固醇,白细胞介素和前列腺素(PG)马上皮和基质细胞体外。在实验1中,细胞暴露于il - 1α(10 ng / mL), il - 1β(10 ng / mL)或il - 6 (10 ng / mL) 24 h和使用MTT细胞增殖测定。在实验2中,细胞暴露于孕酮(P4;10−7米);17 -β雌二醇(E2;10−9M)或P4+ E224 h和后介质被替换为一个新的接受il - 1α,il - 1β或il - 6 (10 ng / mL,每个)24 h。催产素(OT);10−7米)作为一个积极的控制。在实验3中,细胞暴露于P4(10−7米),E2(10−9M)或P4+ E224 h和IL受体使用实时PCR mrna转录决心。前列腺素浓度是决定使用直接酶免疫测定(EIA)方法。我们的研究结果揭示了功能性卵巢类固醇和IL-stimulated PG之间的连接通过马子宫内膜细胞分泌。这种交互机制之一可能是子宫内膜当地负责策划在发情周期和怀孕的早期事件。
1。介绍
子宫内膜是一个复杂的组织,它由不同的细胞类型。子宫内膜周期性的首要目的是为胚胎移植做准备。前列腺素(PG)之间的相互作用和卵巢类固醇起到至关重要的作用在几个种类多样的复杂的过程。卵巢类固醇影响子宫内膜的形态和功能状态。17 -β雌二醇(E2)调节性行为,提高子宫蠕动,促进整个生殖系统的分泌活动。反过来,孕酮(P4)影响子宫内膜分泌,促进妊娠维护和抑制促性腺激素释放激素(GnRH)分泌和生殖行为。卵巢类固醇也被证明影响PG在发情周期在活的有机体内在母马1,2]。卵巢steroid-stimulated PG由马子宫内膜细胞分泌最近被证明在体外(3,4]。前列腺素在本地行为,调节子宫内膜生物过程,如细胞增殖、血管生成、胚胎植入或外围地黄体(CL)维护和luteolysis [5- - - - - -10]。
白细胞介素(ILs)是由许多免疫细胞,分泌的作用主要是在汽车/旁分泌的方式。白细胞介素如il - 1α和il - 1β或已知il - 6参与子宫内膜PG合成的规定在许多物种11- - - - - -15]。有两种类型的IL受体激动剂(IL - 1α和il - 1β),他们两人决定生物反应通过特定的受体。虽然有两种类型的il - 1受体(IL-1RI和IL-1RII),只有IL-1RI能传感il - 1信号响应(16]。白介素6是一个多效性的细胞因子,它是由不同的免疫和多发地细胞类型(17]。白介素6绑定到一个低亲和力单元称为gp80或IL-6Rα表面的靶细胞,促进tIL-6 / IL-6Rα复杂的招聘signal-transducing子单元称为gp130或IL-6Rβ(17]。
在我们的研究中,我们假设有一个功能之间的联系,PG,卵巢类固醇,在卵巢类固醇调节PG分泌刺激。我们调查澄清这些分子之间的相互作用:(i)对PG IL影响生产和上皮和间质细胞增殖,(ii)卵巢类固醇的调节效应IL-stimulated PG的生产,和(3)卵巢类固醇的影响IL受体mrna转录。
2。材料和方法
2.1。动物和子宫内膜组织收集
子宫(从循环母马在发情周期的早期黄体期收集后期,从4月到7月底在当地屠宰场。母马的健康由官方政府兽医检验如上所述。发情周期阶段被确定基于P4和E2分析血清和卵巢肉眼观察(18,19]。早期黄体期的特征是全集hemorrhagica存在血浆浓度的P4 1 ng / mL。在黄体中期阶段,发达CL与卵泡直径15 - 20毫米,P4 6 ng / mL。在黄体期后期,回归CL,卵泡直径30毫米和P的浓度4从1 - 2.5 ng / mL。卵泡期的特征是一个活跃的CL缺乏不同大小卵泡,但总是存在35毫米直径,P的浓度4 1 ng / mL (18,19]。此外,各个阶段都有区别,因为血清E2存在于基底浓度在黄体期(大约2到10 pg / mL),但它到达值高于20 pg / mL的卵泡期(20.]。整个子宫收集动物的死亡,5分钟内置于无菌,不完整的(Ca2 +和毫克2 +免费的)汉克的平衡盐溶液(hbs)与庆大霉素补充(20μg / mL;美国麦迪逊Sigma-Aldrich # G1272)和0.1%牛血清白蛋白(BSA;美国麦迪逊Sigma-Aldrich # A9056),不停地在冰上,迅速运送至实验室。子宫子宫内膜碎片从每个被安置在缓冲4%多聚甲醛进行组织学分析(18),为进一步分类根据评分系统由肯尼(21]。只有我子宫内膜细胞来源于类别的肯尼(21分类是在本研究中使用。动物治疗程序和组织收集当地的动物保健和使用委员会批准在Olsztyn,波兰(协议号51/2011)。
2.2。上皮细胞和基质细胞隔离和文化
总共10子宫从母马发情周期的早期黄体期。马上皮和基质细胞分离后所描述的方法最近[22]。细胞培养在38°C在湿润的气氛中5%的有限公司2。培养基是杜尔贝科修改鹰的媒介/营养F-12火腿(DMEM /火腿F-12;美国麦迪逊Sigma-Aldrich;D8900)补充10%胎牛血清(FCS);美国麦迪逊Sigma-Aldrich;# C6278)和抗生素和抗真菌的解决方案(美国麦迪逊Sigma-Aldrich;# A5955);这是改变每2到3天。在达到95%到90融合(5或7天的孵化基质或上皮细胞,分别地。),细胞使胰蛋白酶化(22]。此外,细胞被播种密度可行的细胞为上皮细胞/毫升可行的细胞/毫升的基质细胞在24或96孔板,关于实验。细胞生存能力都超过90%。细胞文化同质性是评估使用immunofluorescent染色为上皮和间质细胞特定的标记(细胞角蛋白、波形蛋白resp)所述前(22]。上皮细胞和基质细胞同质性是97%左右。
2.3。实验程序
2.3.1。实验1:白介素上皮和间质细胞增殖的影响
基质()和上皮()细胞通过我是放置在一个96孔板。达到50%的融合后,媒介被新的取代DMEM无酚红补充0.1% BSA和抗生素和抗真菌的解决方案。然后,细胞被孵化与车辆或il - 1α,il - 1β或il - 6 (10 ng / mL)。24小时后,细胞增殖以MTT (3 - 4 5-dimethylthiazol-2-yl 2, 5-diphenyltetrazolium溴化)方法使用TOX-1工具包(美国麦迪逊Sigma-Aldrich # 7 h258),根据制造商的指示。
2.3.2。实验2:卵巢类固醇的影响通过子宫内膜细胞Cytokine-Stimulated PG生产
上皮(图1(一);)和基质(图1 (b);)细胞通过我是放置在一个24-well板在培养基DMEM /火腿F-12补充10% FCS和抗生素和抗真菌的解决方案。再一次,当细胞达到90%的融合,媒介是取代新鲜无酚红DMEM(美国麦迪逊Sigma-Aldrich;D # 2960)补充0.1% BSA和抗生素和抗真菌的解决方案。上皮细胞和基质细胞孵化与车辆或P4(10−7米),E2(10−9M)或P4+ E2(10−7米/ 10−9米)添加到培养基24 h。卵巢类固醇的剂量测定基于我们前工作(4]。进一步,介质被新的取代DMEM无酚红补充0.1% BSA和抗生素和抗真菌的解决方案。上皮细胞和基质细胞培养与il - 1α/ il - 1β/ il - 6 (10 ng / mL)在接下来的24小时。催产素(OT);10−7米)作为一个积极的控制。然后,条件与5媒体收集成管状μL EDTA, 1%乙酰水杨酸溶液(美国麦迪逊Sigma-Aldrich, # A2093),和冷冻−20°C到进一步PG测量。250年的总量μL三试剂(美国麦迪逊Sigma-Aldrich # T9424)被添加到每个DNA包含细胞单步隔离。细胞从四个井被调查。根据三脱氧核糖核酸分离试剂生产过程。脱氧核糖核酸含量用于标准化结果。
(一)
(b)
(c)
(d)
2.3.3。实验3:卵巢类固醇的影响IL受体mrna转录在上皮细胞和基质细胞的文化
基质()和上皮()细胞通过我是放置在一个24-well盘子。融合的细胞达到90%时,介质被新的取代DMEM无酚红和0.1% BSA和抗生素和抗真菌的补充。上皮细胞和基质细胞孵化与车辆或P4(10−7米),E2(10−9M)或P4+ E2(10−7米/ 10−9米)添加到培养基24 h。之后,培养基被和细胞与PBS洗两次。每个好250μL Fenozol添加细胞被移除和保持冷冻直到RNA隔离。
2.4。方法
2.4.1。总RNA隔离和互补脱氧核糖核酸的合成
上皮和间质细胞总RNA提取实验2,在文化使用总RNA预科+工具包(授权生物技术、格但斯克、波兰)根据制造商的指示。核糖核酸样本存储在−80°C。在使用前,RNA浓度和质量测定spectrophotometrically和琼脂糖凝胶电泳。吸光度比例在260 nm和280 nm (A260/280)大约是2。1的数量μg反转录成RNA的cDNA使用QuantiTect逆转录工具包(试剂盒,# 205311)根据制造商的指示。互补脱氧核糖核酸是储存在−20°C到实时PCR进行。
2.4.2。实时聚合酶链反应
ABI棱镜7300序列执行实时PCR检测系统使用SYBR绿色PCR反应混合液(美国应用生物系统公司,培育城市,CA, # 4309155)。马的序列IL-1RI,IL-1RII,IL-6Rβ,ACTB引物以前发表的(23]。经过初步研究,ACTB被评为最好的管家基因。所有的引物合成的基因组(华沙,波兰)。总反应体积是20μL和包含1μng / L的互补(1μL), 2μL正向和反向引物(250海里)和10μL SYBR绿色PCR掌握混合。实时PCR进行如下:最初的变性在95°C(10分钟),紧随其后的是40周期的变性(15 s在95°C)和退火(1分钟60°C)。每次PCR反应后,融化曲线是通过逐步增加的温度从60到95°C,确保单一产品放大。产品特异性也证实了在2%琼脂糖凝胶电泳。数据分析使用银行总裁赵和费尔纳德描述的方法(24]。
2.4.3。PG和卵巢类固醇的决心
铂族元素的浓度2使用前列腺素E条件培养液的决心2EIA工具包(开曼)根据制造商的指示。PGF的浓度2α确定使用直接酶免疫测定(EIA)方法如前所述Uenoyama et al。25与修改)。铂族元素的标准曲线2范围从16.5 pg / mL - 1000 pg / mL。内部和interassay变异系数(CV)分别为3.9%和8.1%,分别。PGF的标准曲线2α从0.19 ng / mL到50不等ng / mL和简历分别为4.7%和9.8%,分别。
P的浓度4测定血浆中的使用环评如前所述[26]。P的标准曲线4范围从0.0925 ng / mL到25 ng / mL和内部interassay简历分别为3.7%和8.4%,分别。抗体(Anti-P4代码/ 91/4;请由s . Okrasa博士捐赠Warmia-Mazury大学Olsztyn,波兰)之前(27]。
E的浓度2在血清化验了放射免疫检定法(RIA)与乙醚提取后(萃取效率:89%)[描述28]。抗体(Anti-E2代码BS / 88/754;Warmia-Mazury大学博士的礼物b Szafranska Olsztyn、波兰)之前为特征29日]。内部和interassay简历平均为4.2%和8.1%,分别。E2标准曲线范围从0.5到80 pg / mL,和50%的有效剂量抑制(ED50)测定为1.98 pg / mL。内部和interassay简历平均为5.2%和9.5%,分别。
2.5。统计分析
数据显示为均值±扫描电镜获得的值在不同的实验中,每一式四份。实验1和实验3的统计分析是使用参数执行单向方差分析紧随其后Newmann-Keuls比较测试(GraphPad软件版本5中,圣地亚哥,美国)。实验2的统计分析是使用非参数执行单向方差分析Kruskala- - - - - -Wallisa紧随其后的是瘸子测试。结果被认为是显著不同。
3所示。结果
3.1。实验1:卵巢类固醇的影响上皮和间质细胞增殖
白细胞介素1α和il - 6增强上皮细胞增殖与对照组相比(图2(一个);)。反过来,只有il - 6增强基质细胞增殖与对照组相比(图2 (b);)。
(一)
(b)
3.2。实验2:卵巢类固醇的影响通过子宫内膜细胞Cytokine-Stimulated PG生产
基础在体外铂族元素2和PGF2α上皮细胞分泌物ng /μg DNA和ng /μ分别g DNA。基础在体外铂族元素2和PGF2α基质细胞分泌物ng /μg DNA和ng /μ分别g DNA。催产素(积极控制)增强铂族元素2和PGF2α从上皮细胞分泌基质细胞与各自对照组(;图3图5)。
(一)
(b)
(c)
(d)
白介素1α增强铂族元素2和PGF2α上皮(;;分别;数据3(一个)和3 (c))和基质细胞(;数据3 (b)和3 (d))各自的对照组相比。上皮细胞预处理与E2或P4+ E2降低il - 1α刺激铂族元素2比唯一il - 1的分泌α刺激组(;图3(一个))。然而,上皮细胞预处理与E2或P4+ E2增强il - 1α刺激PGF2α比只有il - 1的分泌α刺激组(;图3 (c))。基质细胞预处理与E2或P4+ E2增强il - 1α刺激铂族元素2(;图6 (b))和PGF2α(;图3 (d))分泌而各自只有il - 1α刺激组。
白介素1β增强铂族元素2和PGF2α上皮(;;分别的数据4(一)和4 (c))和基质细胞(;;分别的数据4 (b)和4 (d))各自的对照组相比。
(一)
(b)
(c)
(d)
(一)
(b)
(c)
(d)
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
上皮细胞预处理与P4+ E2增强il - 1β刺激铂族元素2而只有il - 1β刺激组(;图4(一))。基质细胞预处理与E2或P4+ E2增强il - 1β刺激铂族元素2比只有il - 1的分泌β刺激组(;图4 (b))。但基质细胞预处理与P4降低il - 1β刺激铂族元素2而只有il - 1β刺激组(;图4 (b))。反过来,基质细胞预处理与P4E2,或P4+ E2增强il - 1β刺激PGF2α而只有il - 1β刺激组(;图4 (d))。
白介素6增强铂族元素2和PGF2α分泌上皮细胞(;数据5(一个)和5 (c))和PGF2α由基质细胞分泌(;;分别,图5 (d))与各自对照组相比。上皮细胞预处理与E2增强IL-6-stimulated铂族元素2分泌相比只有IL-6-stimulated集团(;图5(一个))。此外,基质细胞预处理与E2或P4+ E2增强IL-6-stimulated铂族元素2分泌相比只有IL-6-stimulated集团(;图5 (b))。基质细胞预处理与P4E2或P4+ E2增强IL-6-stimulated PGF2α分泌相比只有IL-6-stimulated集团(;图5 (d))。
3.3。实验3:卵巢类固醇的影响IL受体mrna转录在上皮细胞和基质细胞的文化
17 -β雌二醇和/或P4调节IL-1RI在上皮细胞与对照组相比mRNA转录(;图6(一))。17 -β雌二醇或P4调节IL-1RII在上皮细胞与对照组相比mRNA转录(;图6 (c))。反过来,E2表达下调IL-1RI和P4 + E2表达下调IL-1RII在基质细胞与对照组相比mRNA转录(;数据6 (b)和6 (d))。17 -β雌二醇和P4+ E2调节IL-6Rβ在上皮细胞与对照组相比mRNA转录(;图6 (e))。17 -β雌二醇和/或P4调节IL-6Rβ在基质细胞与对照组相比mRNA转录(;图6 (f))。另外,E2和P4+ E2增加了IL-1RI/IL-1RII信使rna转录率在上皮细胞和基质细胞(;数据7(一)和7 (b))。
(一)
(b)
4所示。讨论
短的特征研究IL马子宫内膜(23,30.]。然而,我们最近描述了il - 1α,il - 1β在马,il - 6 immunolocalization子宫内膜(23]。我们还表明,这些ILs刺激通过的upregulation PG分泌PG合成酶在子宫内膜外植体mrna转录在体外(23]。此外,马子宫内膜upregulationil - 1α和il - 6mrna转录连同一个向上的趋势il - 1β信使rna转录是在怀孕早期30.]。然而,它已经表明,卵巢类固醇并不影响il - 1α和il - 6在子宫内膜外植体mrna转录在体外(30.]。
白细胞介素刺激子宫内膜PG生产的许多物种除了母马(12,31日- - - - - -34]。田村et al。33和黄等。34)表明,il - 1β人类基质调节PGE2的分泌和PTGS-2 mRNA转录子宫内膜细胞。此外,产生PG对il - 1的能力α证实了在大鼠基质细胞Bany和肯尼迪(31日]。反过来,陈等人。32)证实,人类上皮细胞能够产生PG对il - 1的回应α如果培养基与花生四烯酸(AA)补充。几位以前的研究呈现不同的结论12,31日- - - - - -35]。Tanikawa et al。12]显示摘要意思α和摘要意思β剂量依赖性的方式刺激PGE2和PGF2α生产牛基质细胞,但这种刺激效应的摘要意思不是上皮细胞中观察到。尽管如此,贝茨和汉森35)表明,il - 1β没有影响PG生产牛基质细胞,但增强PGE2和PGF2呢α生产由上皮细胞。一个全面的研究涉及il - 6对PG生产缺乏子宫内膜细胞的影响。我们之前的数据显示,il - 6刺激PG生产马体外子宫内膜外植体(23]。
子宫内膜周期变化的相互作用是一个复杂的过程由几个信号通路调节细胞生长和增殖。卵巢类固醇在这些过程扮演着重要角色。在目前的研究中,我们表明,卵巢类固醇不仅引发子宫内膜PG生产,但是他们也调节子宫内膜细胞对IL。正如前面所示的,卵巢类固醇刺激PG生产马的上皮细胞和基质细胞(4]。我们目前的研究结果表明,E的分析2可以是一个调制器的子宫内膜细胞对IL。此外,它是发现,IL - 1的响应α和il - 6可能强烈调制,而il - 1β。
结果表明,母马il - 1α和il - 6表达调节发情周期的卵泡期期间,E2行动23]。应该突出显示,子宫内膜组织应对行为因素源于上皮和间质细胞的活动。我们的研究结果表明,卵巢类固醇对il - 1的影响α刺激PG生产依赖于细胞或PG类型。此外,我们表明,IL-6-stimulated PG生产强烈增加了E2。有趣的是,虽然我们没有见过il - 6对铂族元素的影响2基质细胞分泌的预处理与E2和P4+ E2铂族元素的增加造成的2分泌。反过来,il - 1的调制β对PG产量影响卵巢类固醇不太明显,相比il - 1α或il - 6。然而,应该指出的是,il - 1β仅对PG的产量影响最大的子宫内膜细胞il - 1相比α或il - 6。关于目前发现,PG之间的相互作用,IL,卵巢类固醇可能马的局部调节子宫内膜的关键。
霸菱记住,子宫内膜il - 1α和il - 6表达调节发情周期的卵泡期,他们也促进子宫内膜细胞增殖和E2增强他们的支持的PG生产;可能认为这些细胞因子可能在本地更改中发挥作用,如血管生成、细胞增殖和其他过程发生在子宫内膜。此外,PG之间的相声,IL,卵巢类固醇极有可能是植入的行列式。
17 -β雌二醇积极影响il - 1α- - - IL-6-stimulated铂族元素2生产是一个可能的机制负责监管和血管生成在子宫内膜细胞增殖。前列腺素E2汽车- /旁分泌的方式作用于proangiogenic因素如血管内皮生长因子(VEGF)分泌,而angiopoietin-2表达式(36- - - - - -38]。此外,铂族元素2和PGF2α上皮细胞增殖的影响在人类子宫内膜细胞7,8]。辻井和杜波依斯9)表明,铂族元素2增强扩散。看来,il - 1α和il - 6对PG细胞增殖直接和间接的刺激。
一旦羽田机场等。30.)不能检测卵巢类固醇行动和il - 1之间的联系α和il - 6表达在着床期,可能这种交互,舞台上的怀孕与PG生产。同步发展的胚胎囊胚阶段,子宫内膜分化到接受状态,相声胚泡与子宫腔的上皮植入过程的基础(39]。在小鼠和大鼠,E2P是必不可少的准备4影射子宫接受状态(39]。各种因素,包括细胞因子、生长因子、同源框转录因子,通过汽车和PG参与胚胎植入——/旁分泌和/或juxtacrine机制(39]。与其他物种相比,马,PG和IL胚胎植入的角色不是描述。这是证明了有针对性的中断PTGS-2多个失败的原因是在小鼠女性生殖过程,包括排卵、受精、着床,decidualization [40,41]。领域的动力分配的浓度升高增加了子宫内膜血管渗透性与植入的起始42,43)和外生动力可以逆转,至少部分,吲哚美辛在植入老鼠的影响(44]。反过来,il - 1α和il - 1β参与生产的白血病抑制因子(生活)45)、集落刺激因子(gm - csf)和集落刺激因子- 1 (CSF-1)生产46]。白介素1刺激生产的金属蛋白酶(MMP)和纤溶酶原激活物(PA)的组件/ PA-inhibitor级联(47,48也能减少联接蛋白43)和在人类子宫内膜基质细胞(49]。它也表明,il - 6可能导致人类[增长和胎盘滋养层发展50]。在我们目前的工作指出了潜在的相互作用E2,和PG。我们建议E2调制的il - 1α——和IL-6-stimulated PG生产胚胎植入前的期间可能参与事件编排,包括子宫内膜细胞和血管内皮细胞的分化发展变化伴随的植入和随后的胎盘。然而,需要进一步的研究来证实这些假设。
结合的预处理P4和E2增强PG生产针对IL子宫内膜细胞。然而,这种增强,但有一个例外,总是紧随其后的是E2增加IL-stimulated PG的生产。因此,可以得出这样的结论:E2主要是增加IL-stimulated PG生产。这些结果表明,该机制负责增强IL-stimulated PG生产类固醇在上皮细胞和基质细胞是不同的。在上皮细胞中,这种机制相关联IL-1RI信使rna转录卵巢类固醇治疗后,这表明卵巢类固醇增加对PG il - 1的影响生产通过upregulation IL-1RI表达式。在基质细胞,单个治疗E2和P4并不影响IL-1RI mRNA转录。可能的E介质2在基质细胞蛋白激酶A (PKA),核因子-κB (NF -κB),和/或extracellular-signal-regulated激酶1/2 (ERK1/2),已被报道参与PGE2的控制分泌和PTGS-2表达il - 1β在人类的基质细胞(51)和PTGS-2 upregulation,通过在不同类型的组织(PKA激活52,53]。作为一个例子,E2已被证明与NF互动κB和调节其活性(54),刺激海马神经元(PKA活动55,56]。然而,新的研究需要明确IL-stimulated PG的增强生产类固醇。此外,我们的研究结果证实,E2调节通过upregulation IL-6-stimulated PG生产IL-6Rβ信使rna。然而,E的影响2在IL-6Rα表达将来应该调查。
总之,它已被证明为第一次E2增强il - 1α和IL-6-stimulated PG生产。可能的机制之一,负责当地制造事端的子宫内膜组织在发情周期和植入。此外,我们表明,E2影响il - 1——和IL-6-stimulated PG生产可能激活的结果IL-1RI和IL-6Rβ在子宫内膜细胞mrna转录。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
这项工作是由国家研究中心和格兰特大师致力于dj(没有。2011/02 / / NZ5/00338)和阿兹柯被jointnPolish-Japanese支持项目的协议下不是和jsp。