司麗芳,陳樹林,范光麗,高春生,趙 瑾
(1.河南科技大學(xué)動物科技學(xué)院,河南洛陽471003;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)動物醫(yī)學(xué)院,陜西楊凌712100;3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,河南鄭州450002;4.上海朝翔生物技術(shù)有限公司,上海201609)
胚胎在母體子宮的生長發(fā)育是動物個體發(fā)育的重要階段,期間多種生長因子和激素均起著調(diào)控作用[1],IFN-γ屬于免疫 調(diào)控型 細(xì)胞因子[2-3],在免疫性疾病的治療中用途廣泛[4-6],也是妊娠調(diào)控中必需的細(xì)胞因子之一[7]。研究表明,IFN-γ在卵泡發(fā)育、胚胎植入、妊娠維持等方面均發(fā)揮一定功能,主要通過參與妊娠子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的蛻膜化及影響有機(jī)體性器官激素水平而在妊娠維持中發(fā)揮其調(diào)控[8-9]。有研究證明,給孕鼠注射低劑量的IFN-γ不僅對妊娠維持起著一定的作用,而且還有利于增強(qiáng)孕鼠抗寄生蟲感染的能力[10]。卵巢屬于重要的生殖器官,其功能活動受到垂體和下丘腦的調(diào)控。腺垂體內(nèi)促性腺激素細(xì)胞分泌的FSH 和LH,隨著血流到達(dá)卵巢時,與分布在卵泡顆粒細(xì)胞上特異性FSH和LH 受體結(jié)合,從而可以促進(jìn)卵泡的生長及卵泡類固醇的生成[11-12]。近年來對于卵巢中細(xì)胞因子表達(dá)變化的研究較多,但有關(guān)IFN-γ在卵巢中的分布和表達(dá)情況的報道較少,對其在胚泡植入期卵巢中的定位和表達(dá)尚未見報道。為此,本研究采用免疫組織化學(xué)和圖像分析方法,對大鼠胚泡植入期卵巢中IFN-γ的表達(dá)進(jìn)行了研究,以探討IFN-γ在早期胚胎發(fā)育和胚泡植入過程中的調(diào)控機(jī)制,為進(jìn)一步闡明IFN-γ及其相關(guān)因子對妊娠的調(diào)控提供形態(tài)學(xué)依據(jù)。
健康性成熟SD 大鼠,體重200g~220g,購自河南省實驗動物中心,飼養(yǎng)管理1 周后用于試驗。用陰道涂片法檢測發(fā)情周期,取發(fā)情期的雄鼠與雌鼠1∶1 合籠過夜。次日清晨逐個檢查雌鼠,發(fā)現(xiàn)精子或陰道栓者定為妊娠D1。取妊娠D6大鼠10只進(jìn)行試驗。
1.2.1 取材及切片 實驗動物均在上午9 時處死取卵巢,隨后迅速置于4℃40mL/L 的多聚甲醛磷酸緩沖液中固定12h~24h,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,做連續(xù)切片,片厚5μm,隔3取3,共制備3套切片,一套行HE染色以作陽性細(xì)胞定位,一套用于陰性對照,一套用于IFN-γ免疫組化染色。
1.2.2 免疫組化操作程序 一抗為兔抗鼠的IFN-γ多克隆抗體(工作濃度1∶100,武漢博士德公司生產(chǎn)),陰性對照采用0.01mol/L PBS 緩沖液代替一抗,按如下程序進(jìn)行①切片脫蠟復(fù)水,經(jīng)pH 6.0的0.01mol/L 的檸檬酸抗原修復(fù)液熱抗原修復(fù)。②每張切片加1 滴(約50μL)過氧化酶阻斷溶液(A液),室溫下孵育10 min,PBS 沖洗3 次,每次3min。③除去PBS液,每張切片加1 滴(約50μL)正常非免疫動物血清(B 液),室溫下孵育10min。④除去血清,每張切片加1滴(約50μL)兔抗大鼠IFN-γ抗體,室溫下孵育60 min 或4℃過夜。⑤PBS沖洗3次,每次5min。除去PBS 液,每張切片加1 滴(約50μL)生物素標(biāo)記的第二抗體(C液),室溫下孵育10 min。PBS 沖洗3 次,每次3 min。⑥除去PBS液,每張切片加1 滴(約50μL)鏈霉菌抗生物素-過氧化物酶溶液(D 液),室溫下孵育10min。PBS沖洗3 次,每次3min。⑦除去PBS 液,每張切片加2 滴(約100μL)新鮮配置的DAB 溶液,顯微鏡下觀察3min~10min。⑧自來水沖洗,蘇木素復(fù)染,自來水沖洗返藍(lán)。⑨梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。陰性對照組切片染色按免疫組織化學(xué)超敏SP法染色步驟進(jìn)行,只是把步驟④中加的兔抗大鼠IFN-γ 抗體用PBS液代替,其余步驟完全相同。
1.2.3 結(jié)果判斷 染好的切片均在顯微鏡下觀察并照相。光鏡視野下,有棕色顆粒的細(xì)胞判為陽性,根據(jù)著色強(qiáng)弱可分以下幾級:淡棕色判斷為弱陽性;棕色判斷為中等陽性;深棕色判斷為強(qiáng)陽性。陰性對照切片無色或淡黃色。
免疫反應(yīng)產(chǎn)物在不同發(fā)育階段的卵泡及卵泡液和粒性黃體細(xì)胞均廣泛分布。在原始卵泡的卵母細(xì)胞及其周圍一層扁平的卵泡細(xì)胞的胞漿內(nèi)均充滿棕色顆粒,呈現(xiàn)強(qiáng)陽性反應(yīng)。在初級卵泡的顆粒細(xì)胞、卵母細(xì)胞及其卵泡膜細(xì)胞的細(xì)胞漿內(nèi)也充滿棕色陽性顆粒,呈現(xiàn)強(qiáng)陽性反應(yīng)。次級卵泡的顆粒細(xì)胞及其卵泡內(nèi)膜細(xì)胞的胞漿中IFN-γ蛋白也呈現(xiàn)強(qiáng)陽性反應(yīng),而卵母細(xì)胞則呈現(xiàn)弱陽性反應(yīng)(圖1A)。在近成熟卵泡的卵泡液與卵母細(xì)胞呈現(xiàn)中等陽性反應(yīng),顆粒細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)陽性反應(yīng),陽性產(chǎn)物定位于細(xì)胞漿中卵泡內(nèi)膜細(xì)胞則呈弱陽性反應(yīng),陽性產(chǎn)物定位于胞漿中?;|(zhì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞呈現(xiàn)強(qiáng)陽性反應(yīng),卵巢表面被覆的單層立方形的生殖上皮細(xì)胞也呈強(qiáng)陽性反應(yīng),黃體中的粒性黃體細(xì)胞的胞漿呈現(xiàn)強(qiáng)陽性反應(yīng)(圖1B)。
圖1 胚泡植入期SD 大鼠卵巢組織中IFN-γ 蛋白分布圖(400×)Fig.1 Photographs o f IFN-γstaining location during implantation of embryo in SD rat ovary
胚胎的植入是一個復(fù)雜的生理過程,需要諸多激素、細(xì)胞因子、生長因子及其與基質(zhì)降解相關(guān)的酶分子和血管形成因子等的共同參與。近年的研究表明,IFN-γ對妊娠有重要影響[13-14],是妊娠必須的細(xì)胞因子之一。在正常妊娠狀態(tài)下,適量IFN-γ可以防止胎盤組織過度生長而侵入子宮。IFN-γ在保持蛻膜細(xì)胞的完整性、蛻膜血管的重建以及"著床窗口"的打開方面也起著重要作用[15],有研究報道在胚胎植入點的許多細(xì)胞均表達(dá)IFN-γ受體。Hirota Y 等[16]研究報道,在胚胎植入期間,滋養(yǎng)層細(xì)胞和胚胎分泌的IFN-γ均可以促進(jìn)胚胎的附植及正常妊娠的維持,這種有益作用是通過IFN-γ刺激子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞表達(dá)CXCL11(一種化學(xué)趨化因子)而實現(xiàn)的,CXCL11能夠誘導(dǎo)T 細(xì)胞以及滋養(yǎng)層細(xì)胞的遷移,還可以誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞增殖及子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的凋亡,而關(guān)于IFN-γ在胚胎植入期卵巢組織中表達(dá)的研究尚未見報道。
宿濱等[17]研究報道,離體培養(yǎng)的兔卵巢顆粒細(xì)胞中能觀察到IFN-γ對顆粒細(xì)胞產(chǎn)生的孕酮具有促進(jìn)作用。Grasso G 等[18]也研究證實,人卵泡液中IFN-γ的濃度明顯高于外周血中的濃度而對妊娠起著重要作用。易小芳[19]通過ELISA 法檢測正常妊娠人類卵泡液中IFN-γ對妊娠卵巢的分泌功能有影響。本研究結(jié)果表明,IFN-γ在植入期大鼠卵巢的各級卵泡、卵泡液及黃體的粒性黃體細(xì)胞均有分布,表明IFN-γ在大鼠妊娠植入期發(fā)揮著一定調(diào)節(jié)作用,有關(guān)其作用機(jī)理尚待深入研究。
[1]Zhang J,Dong H,Wang B,et al.Dynamic changes occur in patterns of endometrial EFNB2/EPHB4expression during the period of spiral arterial modification in mice[J].Biol Reprod,2008,79(3):450-458.
[2]李成山,蘇運(yùn)芳,屈延延,等.蜂膠對小鼠T 細(xì)胞亞群及主要相關(guān)因子分泌的影響[J].動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2011,32(3):17-20.
[3]Lausman A Y,Yaseen E,Sam D,et al.Intrahepatic cholestasis of pregnancy in woman with a multiple pregnancy:an analysis of risks and pregnancy outcomes[J].J Obstet Gynaecol Can,2008,30(11):1008-1013.
[4]Somani A K,Swick A R,Cooper K D,et al.Severe dermatomyositis triggred by interferon Beta-1αtherapy and associated with enhanced type 1interferon signaling[J].Arch Dermatol,2008,144(10):1341-1349.
[5]Liao A P,Salajegheh M,Morehouse C,et al.Human plasmacytoid dendtritic cell accumulation amplifies their type 1interferon production[J].Clin Immunol,2010,136(1):130-138.
[6]祖 寧,王國春.多發(fā)性肌炎/皮肌炎患者干擾素表達(dá)及與臨床的相關(guān)性[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2011,91(17):1157-1160.
[7]吳曉妍,王秋偉,黃瑞萍,等.IFN-γ在妊娠免疫調(diào)節(jié)中的作用[J].安徽醫(yī)學(xué),2010,31(5):436-438.
[8]Bulla R,F(xiàn)ischetti F,Bossi F,at al.Feto-matemal immune interaction at the placental level[J].Lupus,2004,13(9):625-629.
[9]張曉思,鐘秀會.黃芩白術(shù)對著床期小鼠IFN-γ、IL-10及NO含量的影響[J].動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2010,31(6):80-84.
[10]Cao Y Q,Sun D M,Chen Y Z,et al.Studies on the antifertility effect and the mechanism of action of human recombinant interferon-gamma in rabbits[J].Reprod Med,1999,8(2):98-102.
[11]Wu X Y,Wei H M,Zhang J H,et al.Increased uterine NK-derived IFN-γand TNF-αin C57BL/6Jmice during early gestation[J].Cell Mol Immunol,2006,2(3):131-137.
[12]李云慶.神經(jīng)解剖學(xué)[M].陜西西安:第四軍醫(yī)大學(xué)出版社,2006:148-156.
[13]曹 霞,王蓮蓮,羅 希.妊娠肝膽汁淤積癥外周血Th1/Th2細(xì)胞因子表達(dá)分析[J].蚌埠醫(yī)學(xué)院學(xué)報,2011,36(3):276-277.
[14]王菲菲,吳求吉,謝 哲,等.大鼠生殖道沙眼衣原體感染后C3a、γ干擾素和白血病抑制因子在子宮蛻膜的表達(dá)及其意義[J].解剖學(xué)報,2010,41(8):587-591.
[15]Ashkar A A,Croy B A.Interferon-γcontributes to the normalcy of murine pregnancy biology of reproduction[J].Bio Reprod,1999,61(2):493-502.
[16]Hirota Y,Osuga Y,Koga K,et al.The expression and possible roles of chemokine CXCL11and its receptor CXCR3in the human endometrium[J].J Immunol,2006,177(12):8813-8821.
[17]宿 濱,王啟發(fā),姜 良,等.干擾素-γ對兔離體的卵巢顆粒細(xì)胞孕酮生成的影響[J].基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)與臨床,1994,14(3):30-32.
[18]Grasso G,Asano A.Immunohistochemical localization of interferon-gamma in normal human ovary[J].Gynecol Endocrinol,1994,8(3):161-168.
[19]易曉芳.TNF-α及IFN-γ在人卵泡液中的檢測及其與顆粒細(xì)胞凋亡的關(guān)系[D].北京:中國醫(yī)科大學(xué)婦產(chǎn)科,2009.