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臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌高表達(dá)HSP27和 αB-crystallin*

2013-11-07 06:03周昌菊張衛(wèi)社
中國(guó)病理生理雜志 2013年2期
關(guān)鍵詞:體部平滑肌磷酸化

馬 薇, 周昌菊, 張衛(wèi)社

分娩發(fā)動(dòng)的特征性表現(xiàn)是子宮平滑肌的規(guī)律收縮和宮頸口的進(jìn)行性擴(kuò)張[1]。這一特征目前公認(rèn)是由多因素作用、多途徑調(diào)節(jié)、多分子參與、多階段變化的交互作用過(guò)程。交互作用的最終靶器官為子宮平滑肌。在宮縮誘導(dǎo)因素的刺激下,子宮平滑肌產(chǎn)生協(xié)調(diào)、規(guī)律、有力的收縮,引起宮腔內(nèi)壓力升高,啟動(dòng)分娩。研究臨產(chǎn)前后人子宮體部平滑肌蛋白質(zhì)表達(dá)的變化,既能反映分娩啟動(dòng)后基因組被激活時(shí)蛋白的表達(dá)情況,又能反映子宮平滑肌從靜息狀態(tài)到收縮狀態(tài)的分子轉(zhuǎn)變結(jié)果,對(duì)于探討分娩啟動(dòng)后子宮平滑肌的收縮機(jī)制和早產(chǎn)的診治具有重要意義。

本研究擬以人子宮體部平滑肌為研究材料,應(yīng)用比較蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)篩選出臨產(chǎn)前后子宮體部平滑肌熱休克蛋白27(heat-shock protein 27,HSP27)和α-晶體蛋白 B 鏈(α-crystallin B chain,αB-crystallin)的表達(dá)變化,探討小熱休克蛋白(small HSPs)與臨產(chǎn)后子宮平滑肌的收縮關(guān)系及可能機(jī)制。

材料和方法

1 標(biāo)本來(lái)源及分組

本研究通過(guò)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)認(rèn)證、經(jīng)受試對(duì)象書(shū)面同意,選擇2005年11月至2006年11月在湘雅三醫(yī)院及湘雅醫(yī)院住院分娩初產(chǎn)婦12例,年齡22~34歲,平均年齡(28.0±5.7)歲。單胎,無(wú)妊娠合并癥,孕齡38~41周,因胎位異常或胎兒窘迫在硬膜外麻醉下行剖宮產(chǎn)術(shù)。分為:(1)未臨產(chǎn)(not-in-labor,NIL)組:胎兒電子監(jiān)護(hù)儀示無(wú)宮縮,陰道檢查宮口未開(kāi);(2)自然臨產(chǎn)(in-labor,IL)組:自然臨產(chǎn)、規(guī)律宮縮,宮口擴(kuò)張≥5 cm。每組6例,所有經(jīng)催產(chǎn)素或/和米索前列醇引產(chǎn)者一律排除。子宮體部組織取材于宮底前壁下1 cm,18號(hào)腎活檢穿刺針抽取10 mm厚組織,局部注射縮宮素20 U,壓迫片刻,如出血以3-0可吸收線8字縫合止血。標(biāo)本經(jīng)冷生理鹽水漂洗,液氮凍存?zhèn)溆谩?/p>

2 主要試劑

尿素、二硫蘇糖醇(DTT)、硫脲、碘乙酰胺、固相pH梯度干膠條和考馬斯亮藍(lán)G250均為瑞典Amersham Biosciences產(chǎn)品;瓊脂糖、過(guò)硫酸銨、丙烯酰胺、甲叉雙丙烯酰胺、甘氨酸、硫代硫酸鈉、碳酸氫銨、四甲基乙二胺、三羥甲基氨基甲烷(Tris)、十二烷基硫酸鈉(SDS)和基質(zhì)α-氰基-4-羥基肉桂酸(CCA)均為Sigma-Aldrich產(chǎn)品;Trizol試劑、Reverse Transcription Kit和 PCR Kit為 Promega產(chǎn)品;DEPC為 Sigma產(chǎn)品;HSP27羊抗人單克隆抗體和β-actin羊抗人單克隆抗體購(gòu)自Santa Cruz;硝酸纖維素膜為Schleicher&Schuell產(chǎn)品;化學(xué)發(fā)光試劑為Pierce產(chǎn)品。RNeasy Mini試劑盒和OneStep RT-PCR試劑盒均為Qiagen產(chǎn)品;其它生化試劑均為進(jìn)口分裝或國(guó)產(chǎn)分析純。所用引物由上海生工生物工程公司根據(jù)設(shè)計(jì)合成,見(jiàn)表1。

表1 引物序列Table 1.Sequences of the primers

3 生物信息學(xué)軟件

Lab Scan掃描軟件和Data Explorer質(zhì)譜分析軟件為Applied Biosystem產(chǎn)品;ImageMaster 2D Platinum雙向凝膠圖譜分析軟件為Amersham Biosciences產(chǎn)品和Mascot Distiller質(zhì)譜信號(hào)峰識(shí)別軟件、Mascot肽質(zhì)量指紋圖數(shù)據(jù)庫(kù)查詢軟件和Mascot MS/MS數(shù)據(jù)庫(kù)查詢軟件均為Matrixscience產(chǎn)品。

4 主要方法

4.1 組織總蛋白質(zhì)的提取 80 mg組織樣品加入800 μL組織裂解液的比例加入組織裂解液(7 mol/L尿素、2 mol/L 硫脲、100 mmol/L DTT、4%CHAPS、0.5 mmol/L EDTA、40 mmol/L Tris、2% 兩性載體蛋白質(zhì)pH 3~10)混合,液氮充分研磨。室溫放置1 h。離心,取上清液即得蛋白質(zhì)樣品。Bradford法[2]測(cè)定蛋白濃度后分裝,-80℃凍存。

4.2 雙向凝膠電泳(two-dimensional gel electrophoresis,2-DE) 第一向固相pH梯度等電聚焦:取900 μg組織總蛋白質(zhì)(3個(gè)同組樣本混合,每個(gè)樣本300 μg)與水化液(8 mol/L 尿素、4%CHAPS、40 mmol/L Tris、40 mmol/L DTT、0.5%IPG buffer pH 3 ~10)充分混合,使上樣總體積為450 μL,采用 pH 3~10,4 cm線性IPG預(yù)制膠條,水化和聚焦在20℃自動(dòng)進(jìn)行,30 V 水化 13 h后,依次經(jīng) 100 V 0.5 h、500 V 1 h、1 000V 1 h、5 000 V 1 h、8 000 V 8.5 h 進(jìn)行等電聚焦,總電壓時(shí)間積為74 940 Vh。聚焦后先置于平衡 I液(50 mmol/L Tris-HCl、6 mol/L 尿素、30% 甘油、1%SDS、0.2%DTT)中,搖床上平衡 15 min。再在平衡II液(3%碘乙酰胺替代0.2%DTT,其余組分同平衡I液)中平衡15 min。然后進(jìn)行第二向垂直SDS-PAGE電泳,分離膠濃度為12.5%。

4.3 考馬斯亮藍(lán)染色 雙蒸水漂洗后,考馬斯亮藍(lán)G250染色,雙蒸水漂洗至背景清楚。

4.4 凝膠圖像分析 凝膠經(jīng)Image Scanner掃描儀及LabScan掃描軟件掃描,ImageMaster 2D Platinum圖像分析軟件依次進(jìn)行點(diǎn)檢測(cè)、背景消減、匹配、量化比較從而獲取斑點(diǎn)的相關(guān)信息。差異點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn):以NIL組2-DE圖譜為參考膠,與IL組子宮體部平滑肌組織的平均膠進(jìn)行兩兩匹配比較。以蛋白質(zhì)表達(dá)水平(相對(duì)體積)增加2倍及2倍以上為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

4.5 基質(zhì)輔助激光解吸電離 -飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOF-MS) 分析切割差異蛋白質(zhì)點(diǎn)于1.5 mL EP管中,50%乙腈和50 mmol/L碳酸氫銨脫色,乙腈脫水,真空冷凍離心抽干,胰蛋白酶(0.1 mg/L)酶解,萃取,真空冷凍離心濃縮,然后與基質(zhì)液CCA混合,點(diǎn)樣于不銹鋼板。最后經(jīng)MALDI-TOF-MS質(zhì)譜儀質(zhì)譜分析,獲得肽質(zhì)量指紋圖譜(peptide mass finger printing,PMF)。經(jīng) Mascot查詢系統(tǒng),檢索SWISS-PROT和NCBI蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。搜索結(jié)果如果Mascot分?jǐn)?shù)>64分(P<0.05)則認(rèn)為得到陽(yáng)性鑒定,否則視為未得到鑒定。

4.6 半定量RT-PCR檢測(cè) 采用常規(guī)Trizol試劑提取臨產(chǎn)和未臨產(chǎn)子宮體部平滑肌組織總RNA。逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)具體操作如下:總RNA與適量DEPC水和Oligo(dT)混合使其體積達(dá)12 μL,輕輕混勻70℃孵育5 min,立即置于冰上冷卻5 min,然后配制以下混合物(體積為7 μL):10 ×反應(yīng)緩沖液 4 μL,RNA 抑制酶 1 μL 和10 mmol/L dNTPs 2 μL;將7 μL 混合物加入到12 μL總RNA混合物中,37℃孵育5 min;最后加入1 μL逆轉(zhuǎn)錄酶,使其終體積達(dá)20 μL。42℃孵育60 min,70℃孵育10 min。PCR反應(yīng)體系為20 μL,以GAPDH作為內(nèi)參照,設(shè)置PCR反應(yīng)條件為95℃ 2 min,94 ℃ 30 s,58 ℃ 30 s,72 ℃ 40 s,共35 個(gè)循環(huán)。1.5%瓊脂糖分離 PCR產(chǎn)物,凝膠成像儀(Dolphin DOC,Wealtec)分析圖像。

4.7 免疫印跡驗(yàn)證 取出凍存子宮體部平滑肌組織,以 1∶6 加入組織裂解液(1 mmol/L Tris-HCl、0.5 mmol/L EDTA、2%SDS、5 mmol/L DTT、10 mmol/L PMSF),冰內(nèi)勻漿 10 min,靜置1 h,30 s超聲粉碎,4℃、12 000×g離心40 min,收集上清液,Bradford法測(cè)蛋白濃度。50 μg蛋白再經(jīng)濃縮膠、分離膠SDSPAGE電泳分離,電轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜,5%脫脂奶粉封閉非特異性蛋白結(jié)合位點(diǎn),然后膜與相應(yīng)HSP27抗體4℃孵育12 h,洗滌;Ⅱ抗室溫孵育1 h,洗滌,加入化學(xué)發(fā)光底物,暗室X光片曝光、顯影、定影顯示條帶。

4.8 免疫組織化學(xué)驗(yàn)證 新鮮標(biāo)本迅速用4%多聚甲醛固定24 h,組織脫水、包埋,切片機(jī)切4 μm的石蠟切片,50℃烤片30 min,經(jīng)脫蠟處理和胰酶修復(fù)后加Ⅰ抗,分別滴加1∶100稀釋的HSP27抗體,37℃ 1 h,PBS洗3次,每次3 min。加生物素標(biāo)記Ⅱ抗,37℃ 1 h,PBS洗3次,每次3 min。滴加SABC:20~37℃,20 min,PBS洗4次,每次5 min。DAB顯色:1 mL蒸餾水中加DAB顯色液A、B、C各一滴,充分混勻、顯色、復(fù)染、照相。由2個(gè)觀察者對(duì)切片進(jìn)行盲式閱片,顯微鏡下隨機(jī)選取5個(gè)視野,Motic顯微圖像攝像系統(tǒng)攝像,北航MIAS生物醫(yī)學(xué)圖像分析管理系統(tǒng)測(cè)定產(chǎn)物的吸光度,以此反映陽(yáng)性產(chǎn)物的相對(duì)表達(dá)量。

5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析。數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(mean±SD)表示。2-DE圖譜采用ImageMaster 2D Platinum軟件進(jìn)行分析,兩兩匹配比較,以蛋白質(zhì)表達(dá)水平(相對(duì)體積)增加≥2倍為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

1 比較蛋白質(zhì)組學(xué)2-DE圖譜鑒定結(jié)果

通過(guò)2-DE獲得NIL和IL組的子宮體部平滑肌2-DE圖譜,經(jīng)蛋白質(zhì)斑點(diǎn)脫色、還原、烷基化、胰酶酶解、萃取、脫鹽后,MALDI-TOF-MS分析,以基質(zhì)峰和酶自動(dòng)降解片段峰進(jìn)行校正,去除角蛋白和胰酶自切峰,精確標(biāo)定強(qiáng)度為基質(zhì)峰強(qiáng)度2倍以上的峰,HSP27和αB-crystallin均獲得PMF譜,將PMF譜數(shù)據(jù)輸入Mascot查詢系統(tǒng),檢索SWISS-PROT和NCBI蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)。圖1為臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌2-DE圖譜(右側(cè))和局部放大的差異蛋白HSP27(Spot B)和αB-crystallin(Spot E),2個(gè)蛋白在臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌表達(dá)上調(diào)(P<0.05)(左側(cè))。同時(shí)發(fā)現(xiàn):臨產(chǎn)前后子宮平滑肌2-DE圖譜均存在4個(gè)分子量相等、等電點(diǎn)不同的HSP27蛋白斑點(diǎn)(Spot A、Spot B、Spot C和Spot D),但2組經(jīng)ImageMaster 2D Platinum軟件分析比較,僅Spot B具有顯著差異(P<0.05),其它3個(gè)蛋白斑點(diǎn)無(wú)顯著差異,見(jiàn)表2。圖2是Spot B經(jīng)MALDI-TOF-MS分析得到的PMF譜。

2 HSP27 mRNA的RT-PCR檢測(cè)結(jié)果

以HSP27引物對(duì)未臨產(chǎn)和臨產(chǎn)的子宮體部平滑肌組織進(jìn)行RT-PCR擴(kuò)增,HSP27 mRNA在臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌組織表達(dá)明顯增高,NIL組和IL組的相對(duì)表達(dá)量依次為0.4801±0.0453和0.8320±0.0981,差異顯著(P <0.01),見(jiàn)圖3。

Figure 1.Representative 2-DE map of corpus uteri myometrium in in-labor situation(right).HSP27(Spot B)and αB-crystallin(Spot E)proteins were up-regulated in copus uteri myometrium in in-labor situation(P <0.05).Close-up images of Spot B and Spot E from not-in-labor(NIL,n=6)and in-labor(IL,n=6)2-DE profiles were on the left.Spot A,Spot C and Spot D were also HSP27 identified by MALDI-TOF-MS,but they had no significant difference between IL group and NIL group(P >0.05).圖1 臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌2-DE圖譜

表2 MALDI-TOF-MS鑒定的臨產(chǎn)前后子宮體部平滑肌蛋白質(zhì)點(diǎn)Table 2.Protein spots in in-labor(IL)and not-in-labor(NIL)group identified by MALDI-TOF-MS

Figure 2.A representative peptide mass fingerprint of spot B.圖2 B點(diǎn)蛋白質(zhì)的PMF圖

Figure 3.RT-PCR for HSP27 mRNA expression in corpus uteri myometrium in in-labor(IL)and not-in-labor(NIL)groups.M:DNA marker.Mean ± SD.n=6.**P <0.01 vs NIL.圖3 臨產(chǎn)前后子宮體部平滑肌組織HSP27 mRNA表達(dá)的比較

3 HSP27蛋白的免疫印跡分析

免疫印跡結(jié)果顯示,HSP27蛋白在臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌組織表達(dá)明顯上調(diào),與蛋白質(zhì)組學(xué)的結(jié)果一致。另外,NIL組和IL組表達(dá)的HSP27的印跡均為2條,提示HSP27在妊娠晚期和臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌內(nèi)的表達(dá)可能存在特殊的構(gòu)象變化,見(jiàn)圖4。

Figure 4.Western blotting analysis of HSP27 protein in corpus uteri myometrium in in-labor(IL)and not-in-labor(NIL)groups.β-actin was a loading control.圖4 HSP27蛋白免疫印跡分析

4 HSP27蛋白的免疫組化表達(dá)

HSP27蛋白陽(yáng)性表達(dá)定位于胞漿。NIL組HSP27陽(yáng)性表達(dá)面積較少,部分胞漿著色;IL組HSP27陽(yáng)性表達(dá)面積較多,胞漿廣泛著棕黃色。NIL組和IL組HSP27陽(yáng)性產(chǎn)物表達(dá)的平均吸光度分別為0.2290 ±0.0419 和 0.6360 ±0.1083,差異顯著(P<0.01),與蛋白質(zhì)組學(xué)的結(jié)果一致,見(jiàn)圖5。

Figure 5.Expression of HSP27 in corpus uteri myometrium in in-labor(IL)and not-in-labor(NIL)groups(immunohistochemical staining,×400).Mean ±SD.n=6.**P <0.01 vs NIL.圖5 臨產(chǎn)前后子宮體部平滑肌HSP27蛋白的表達(dá)和吸光度值比較

討 論

1 臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌高表達(dá)HSP27和αB-crystallin

應(yīng)用比較蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù),我們成功地鑒定出臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌高表達(dá)HSP27和αB-crystallin兩個(gè)small HSPs,通過(guò)半定量RT-PCR、免疫印跡和免疫組化實(shí)驗(yàn)均證實(shí)了HSP27蛋白的表達(dá)變化與蛋白質(zhì)組學(xué)研究結(jié)果高度一致。這與我們之前報(bào)道[3]的自然臨產(chǎn)后HSP27的基因HSPB1表達(dá)上調(diào)了4.09倍,催產(chǎn)素誘導(dǎo)的臨產(chǎn)子宮體部平滑肌HSPB1上調(diào)了4.76倍的結(jié)果相一致,提示無(wú)論是從基因水平還是蛋白質(zhì)水平,small HSPs確實(shí)參與了臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌收縮事件。Salintnone等[4]報(bào)道small HSPs可以通過(guò)分子伴侶變性蛋白、維持細(xì)胞間氧化還原狀態(tài)以及修飾絲狀肌動(dòng)蛋白的聚合作用來(lái)調(diào)節(jié)平滑肌細(xì)胞的收縮、遷徙和存活。體外實(shí)驗(yàn)[5]也證實(shí)熱休克蛋白可增加線粒體及收縮蛋白的功能,雌激素在轉(zhuǎn)錄及翻譯過(guò)程中可調(diào)節(jié)熱休克蛋白表達(dá)與合成,證實(shí)熱休克蛋白是一類受雌激素調(diào)節(jié)、具有增強(qiáng)平滑肌收縮功能的蛋白質(zhì)。

2 HSP27和αB-crystallin參與子宮平滑肌收縮的可能機(jī)制

Bitar等[6]發(fā)現(xiàn)HSP27抗體可抑制蛙皮素誘導(dǎo)的小腸平滑肌細(xì)胞的收縮作用,最早提出HSP27參與平滑肌收縮的觀點(diǎn)。HSP27可以通過(guò)改變平滑肌細(xì)胞F-actin的穩(wěn)定性和微絲結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞骨架的動(dòng)力學(xué)[7]。人血小板中HSP27能促進(jìn)F-actin的形成[8]。Bitar等[9]發(fā)現(xiàn)兔結(jié)腸平滑肌 HSP27 的磷酸化對(duì)于平滑肌細(xì)胞內(nèi)部HSP27的結(jié)構(gòu)重組非常必要,且與蛋白激酶C信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路直接相關(guān)。興奮劑誘導(dǎo)HSP27發(fā)生磷酸化,而磷酸化的HSP27又通過(guò)調(diào)節(jié)原肌球蛋白(tropomyosin)的細(xì)肌絲來(lái)調(diào)節(jié)actin-myosin的交互作用。Somara等[10]報(bào)道HSP27可與 actin、tropomyosin、鈣調(diào)蛋白(calmodulin,CaM)產(chǎn)生免疫共沉淀。磷酸化HSP27調(diào)節(jié)磷酸化的CaM-tropomyosin的交互作用,結(jié)腸平滑肌細(xì)胞微絲通過(guò)磷酸化結(jié)合或解離收縮蛋白產(chǎn)生收縮或舒張效應(yīng)。HSP27受熱休克以及細(xì)胞因子、生長(zhǎng)因子、激素肽等應(yīng)激刺激發(fā)生磷酸化,而磷酸化的HSP27可以改變actin的細(xì)胞骨架以及影響依賴actin的細(xì)胞事件。細(xì)胞骨架的結(jié)構(gòu)改變是平滑肌收縮的物質(zhì)基礎(chǔ)。

Gerthoffer等[11]指出HSP27的磷酸化作用是actin-myosin發(fā)生交互作用誘發(fā)平滑肌收縮的先決條件。磷酸化可以誘導(dǎo)small HSPs的三級(jí)分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,形成同源/異源寡聚體,從而與actin的細(xì)胞骨架發(fā)生親和作用,如磷酸化可以誘導(dǎo)αB-crystallin和HSP27多聚體解離成單聚體及二聚體亞單位。人平滑肌HSP27磷酸化的3個(gè)主要位點(diǎn):Ser-15、Ser-78和Ser-82,與甘氨酸結(jié)合可以阻止HSP27寡聚體的形成,抑制 HSP27介導(dǎo)的 F-actin蓄積[12],支持HSP27磷酸化具有穩(wěn)定actin微絲的作用。MacIntyre等[13]報(bào)道臨產(chǎn)前HSP27與αB-crystallin主要定位于人子宮下段平滑肌細(xì)胞的胞核周圍和胞漿,而臨產(chǎn)后HSP27則遷移至人子宮平滑肌細(xì)胞F-actin束中,且與HSP27-Ser15的磷酸化增加及HSP27-Ser82脫磷酸化同步發(fā)生。White等[14]報(bào)道妊娠晚期大鼠子宮平滑肌的張力促進(jìn)HSP27蛋白表達(dá)的增加,分娩時(shí)磷酸化HSP27(Ser15)由孕鼠子宮平滑肌細(xì)胞胞膜位置遷至胞漿,提示HSP27表達(dá)增加和移位是其對(duì)晚期妊娠至分娩啟動(dòng)的轉(zhuǎn)化過(guò)程中子宮張力增加的機(jī)械應(yīng)激反應(yīng)。Gaestel等[15]認(rèn)為HSP27的翻譯后修飾作用除了磷酸化之外,還可能發(fā)生脫酰胺作用或?;饔?、氧化作用以及糖基化作用。本實(shí)驗(yàn)中NIL組和IL組子宮體部平滑肌2-DE圖譜均發(fā)現(xiàn)4個(gè)分子量相等、等電點(diǎn)不同的HSP27蛋白點(diǎn),2組比較僅有1個(gè)HSP27蛋白斑點(diǎn)在臨產(chǎn)后表達(dá)增加。蛋白印跡實(shí)驗(yàn)也證實(shí)2組子宮體部平滑肌HSP27的印跡表達(dá)均為2條,提示HSP27可能通過(guò)特定的翻譯后修飾作用發(fā)生了分子構(gòu)象變化,協(xié)助維持妊娠晚期平滑肌的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。一旦應(yīng)激,表達(dá)迅速增加,通過(guò)與平滑肌細(xì)胞收縮裝置(actin和/或tropomyosin)發(fā)生交聯(lián),參與臨產(chǎn)后子宮平滑肌細(xì)胞的收縮活動(dòng)。

臨產(chǎn)后人子宮體部平滑肌αB-crystallin表達(dá)上調(diào)。目前αB-crystallin在平滑肌組織中的功能尚不十分清楚,有報(bào)道[16]細(xì)胞受到壓力刺激時(shí),B-crystallin可作為分子伴侶來(lái)阻止變性蛋白發(fā)生凝集和增加細(xì)胞對(duì)壓力的耐受。亦有證據(jù)[17]提示αB-crystallin對(duì)肌細(xì)胞的中間絲具重要的調(diào)節(jié)作用。αB-crystallin基因突變可致中間絲斷裂凝集、骨骼肌發(fā)育障礙和心肌病的發(fā)生[18]。Sugiyama 等[19]發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)的小鼠成肌細(xì)胞誘導(dǎo)分化的肌小管中存在αB-crystallin與HSP27的特殊交互作用,二者共同定位于發(fā)育良好的肌小管actin束上,但成肌細(xì)胞HSP27表達(dá)缺失,提示small HSPs參與肌小管中最初的肌原纖維組裝。MacIntyre等[13]報(bào)道臨產(chǎn)前人子宮下段平滑肌中HSP27與αB-crystallin發(fā)生交聯(lián),臨產(chǎn)后該交聯(lián)作用下降。人子宮平滑肌αB-crystallin和HSP27之間的交聯(lián)機(jī)制尚不明確,可能通過(guò)分子伴侶協(xié)同作用和/或參與細(xì)胞骨架塑形來(lái)誘發(fā)平滑肌細(xì)胞收縮。

3 子宮體部和子宮下段αB-crystallin參與平滑肌收縮的功能可能不同

本研究中臨產(chǎn)后子宮體部平滑肌αB-crystallin表達(dá)顯著上調(diào),而MacIntyre等[13]報(bào)道臨產(chǎn)后子宮下段平滑肌αB-crystallin表達(dá)顯著下調(diào),提示αB-crystallin在臨產(chǎn)后子宮體部和子宮下段收縮中承擔(dān)的功能可能不同。由于子宮體部和子宮下段的組織結(jié)構(gòu)、妊娠晚期受到的內(nèi)分泌環(huán)境和機(jī)械應(yīng)激刺激不同,二者在分娩啟動(dòng)中扮演的角色也不同。接受應(yīng)激信號(hào)后,子宮體部表現(xiàn)以功能增加為主,而子宮下段則表現(xiàn)以功能抑制為主。此種反方向的作用機(jī)制,為分娩發(fā)動(dòng)中子宮體部平滑肌收縮與子宮下段平滑肌舒張的協(xié)調(diào)奠定了分子基礎(chǔ)[20]。對(duì)于臨產(chǎn)后αB-crystallin蛋白表達(dá)上調(diào)而子宮下段其表達(dá)下調(diào)機(jī)制的深入研究有助于我們更進(jìn)一步理解分娩啟動(dòng)后的子宮平滑肌的收縮機(jī)制,改善不良妊娠結(jié)局。

Small HSPs作為免疫佐劑和腫瘤治療的靶點(diǎn),可以改變細(xì)胞或組織的應(yīng)激能力,增加藥物的療效等都展現(xiàn)了廣闊的前景。利用本研究發(fā)現(xiàn)的子宮體部平滑肌具有的small HSPs分子靶點(diǎn)及臨產(chǎn)時(shí)上調(diào)的規(guī)律,將small HSPs與宮縮劑結(jié)合,對(duì)于臨床治療梗阻性難產(chǎn)、協(xié)調(diào)宮縮、增加療效、減少藥物用量等方面提供了新的思路。

(致謝:感謝中南大學(xué)湘雅醫(yī)院衛(wèi)生部蛋白質(zhì)組學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室肖志強(qiáng)教授對(duì)于本課題的意見(jiàn)!)

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