钙离子激活钾离子通道各蛋白亚型在人正常子宫内膜中的周期性表达

论文摘要

背景胚胎着床是哺乳动物和人类生命形成和持续发育的最关键的步骤。着床过程需胚胎和母体双方的同步发育，涉及一系列因子的变化。子宫内膜在月经周期中有一个最适于胚胎着床的时间段，称种植窗（window of implantation，WOI），为人类月经周期的第20～24天。在WOI阶段人类子宫内膜细胞增殖分化活动，以及与胚胎相互作用的机制一直是生殖生理和生殖病理研究的最热点问题。目前，国内外已开展了对许多离子通道在子宫内膜中的表达、分布和功能的研究，包括Cl-、Na+、Ca2+及Aquaporins（水通道）等。钙离子激活钾离子通道(KCa)属于K+通道家族中的一个分支。根据其电导的大小分为大电导(BKCa)、中电导(IKCa)和小电导(SKCa)。SK家族包含SK1—SK3，IK因其与其他SK通道的结构高度相似，目前也被称为SK4。BKCa通道单通道电导＞100pS，由4个α和4个β亚单位组成，可被细胞内Ca2+及跨膜电位去极化激活。SKCa通道单通道电导10—40pS，由KCNN1—KCNN4基因编码，分SK1—SK4，SK4即IKCa。有功能的SKCa通道是由四个亚单位组成的四聚体结构，不同的亚型（SK1—SK3）可相互作用形成异多聚体。SKCa仅对[Ca2+]i敏感，不被细胞膜去极化所激活。KCa通道广泛分布于各种组织，具各种不同的作用，主要有：1)影响细胞的分化、生长、凋亡；2)影响细胞的容积、形态：3)调控肌细胞的收缩和舒张；4)调控神经元释放神经递质；5)调控分泌细胞分泌各种激素、因子等。KCa通道在女性生殖系统中作用的研究至今为止主要集中在生殖道平滑肌细胞，已有文献研究BKCa通道在妊娠和非妊娠子宫肌层中的区别，从而探索BKCa通道在妊娠过程中所起的作用。但在生殖生理和病理方面，尤其是子宫内膜细胞在胚胎着床过程中母胎界面分子和离子活动的调节机制至今未见研究报道。根据在子宫内膜细胞以外的其他细胞上的KCa通道研究结果提示子宫内膜细胞的KCa通道对胚胎着床和生长发育可能具有远超过其他子宫内膜离子通道或非离子通道的作用。目的明确钙离子激活钾离子通道蛋白各亚型在人正常月经周期子宫内膜中的生理性表达情况。材料和方法采用RT-PCR技术对30例人正常月经周期子宫内膜（增生期14例，分泌中期16例）进行钙离子激活钾离子通道蛋白各亚型mRNA的定性与定量表达研究；采用免疫组化技术进行mRNA阳性KCa通道蛋白在人子宫内膜中的定位研究。结果不同月经周期的正常人子宫内膜细胞中均表达有不同亚型的KCa通道蛋白，组织定位主要在子宫内膜腔上皮细胞和腺上皮细胞。KCa通道蛋白在不同月经周期子宫内膜中的mRNA水平不同：BKCa通道mRNA表达分泌期高于增生期，SK1通道mRNA表达增生期高于分泌期，SK2和SK3通道mRNA表达在增生期和分泌期子宫内膜中无统计学差异。而IKCa通道仅在2例标本中有表达。结论人正常子宫内膜上皮细胞表达BKCa和SKCa（包括SK1，SK2和SK3），其中BKCa和SK1呈周期性变化，子宫内膜种植窗期高BKCa和低SK1表达可能与子宫内膜的容受性相关。

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