基于iTRAQ技术IVF子代脐血管差异蛋白研究

【作者】 高倩； 潘海滔； 林仙华； 张军玉； 刘妙娥； 熊怡萌； 黄荷凤； 盛建中；

【机构】 教育部生殖遗传重点实验室；

【摘要】 目的:目前对IVF子代血管功能的相关研究结果显示,IVF子代可能会出现血管功能的紊乱或是心血管结构的重塑。但是这些不良现象发生的相关机制及其原因的研究尚且没有。针对此现象,我们的课题借助人脐静脉血管组织通过蛋白组学技术来筛查1VF子代脐静脉血管中是否存在差异功能蛋白的表达,并将临床和基础研究结合起来试图发现功能蛋白差异表达的原因。材料和方法:(1)对在浙江大学医学院附属妇产科医院借助IVF技术和自然妊娠出生的3-13岁子代的血压进行了回顾性分析,以新鲜胚胎移植出生的单胎为实验组,以同期相应的自然妊娠出生的单胎作为对照组,对其身高、体重、BMI、收缩压、舒张压和心率进行统计分析。(2)从浙江大学附属妇产科医院分别收集IVF组和对照组脐血管和脐血。其中各取3例IVF组和对照组的脐静脉用于蛋白组学实验,其余用于后面的验证实验(荧光定量PCR和western blotting)。利用雌二醇放射免疫分析药盒测量了脐血中的雌激素浓度。(3)体外实验以人类脐静脉内皮细胞(HUVECs)为研究对象,通过不同浓度的雌激素处理,采用荧光定量PCR技术和western blotting技术检测lumican和vimentin的表达水平。结果:(1)回顾性分析结果显示在3-6岁和6-13岁组中,IVF组的收缩压和舒张压均显著性高于对照组。(2)应用jTRAQ检测2组脐血管差异蛋白的表达,总共鉴定到723个蛋白,其中上调蛋白335个,下调蛋白388个。借助特征分析(Correlation-basedFeature Selection)技术,根据变化倍率至少为+/-1.2倍,最终筛选到了47个差异蛋白,其中20个上调,27个下调。对这47个差异蛋白进行IPA生物信息学分析发现这些差异蛋白与血管系统发育和代谢功能相关。(3)在脐静脉中筛选了一个上调蛋白lumican和下调蛋白vimemin进行验证。荧光定量PCR和western blotting结果与蛋白组学结果是一致的。(4)IVF组的脐血雌激素浓度是显著高于对照组的。说明IVF子代在胚胎发育过程中受到了高雌激素的刺激,因此高雌激素有可能是引发这些蛋白差异表达的重要原因。(5)不同浓度的雌激素处理mUVEC后发现,高浓度的雌激素会上调lumican的表达,却抑制vimentin的表达。这一结果和蛋白组学的结果是吻合的。说明我们前面的假设"雌激素是引发IVF子代脐血管蛋白差异表达的重要因素"是正确的。结论:IVF子代脐静脉血管中存在着与血管系统发育和代谢相关的差异功能蛋白的表达,提示这些蛋白可能是IVF子代发生血管功能紊乱的一个重要原因,另外还发现IVF胚胎发育过程中的宫内高雌激素有可能是这些蛋白差异表达的重要影响因素。这些结果初步筛选了IVF相关脐静脉差异表达蛋白,为深入探讨IVF妊娠过程中的血管异常发育机制,进一步明确IVF与不良妊娠结局和子代健康之间的关系提供了可靠的资料。更多还原