HB-EGF与哺乳动物妊娠调控
黑龙江动物繁殖第15卷第5期2007年13
3小结与讨论
综上所述,产后奶牛尽量在20,26d检查,各奶
牛场根据自己现有的诊断条件,综合多种方法,做出准
参考文献:
【1]DhaliwalGS,MurrayRD,WoldehiweltZ.Someaspectsof
immunologyofthebovineutemsrelatedtotreatmentsfor
endometritis[J].ArfimReprodSci,2001,67:135—152.
[2J刘文国.奶牛子宫内膜炎的鉴别诊【JJ.黑龙江畜牧兽医,1998
(3):31-32.
[3]史同瑞.奶牛子宫内膜炎研究新进展[J].中国奶牛,2006(6):
36—37.
[4J冯建国,等.奶牛子宫内膜炎早期诊断的实验研究[J].黑龙江
八,农垦大学,1996,8(4):86—88.
[5]于克江,等.奶牛隐性子宫内膜炎的诊断与防治【JJ.畜牧兽医
科技信息,2003(8):8—10.
确无误的诊断,然后制定出相应的治疗措施,尽量使损
失降低到最小.
[6]杨玉芬,等.奶牛血液生化常值测定及其对子宫内膜炎的临
床意Y-[J].河南畜牧兽医,1992(4).
[7]薛岩,等.奶牛血浆PGFM浓度变化与子宫内膜炎关系的研
究【J].中国兽医杂志,2006(12):74—75.
[8]SchindlerD,LewisGS,RosenbergM,eta1.Vulvarelectrical
impedanceinperiparturientCOWSanditsrelationtoplasma
progesterone,oestradiol-170andPGFM【JJ.AnimReprodSci,
1990,23:283-292.
【9]DelVecchioRP,MatsasDJ,InzanaTJ,eta1.Effectof
intrauterinebacterialinfusionsandsubsequentendometritiso13
prostaglandinF2.metaboliteconcentrationsinpostpartumbeef
cows[J].AnimSci,1992,70:3158—3162.
HB—EGF与哺乳动物妊娠调控
田雷,张贵增一,高飞
(1.哈药集团制药总厂,黑龙江哈尔滨150086;2.东北农业大学动物科
技学院;3.东北农业大学生命科学学院150030)
中图分类号:$814.4文献标识码:B文章编
号:1005—2739(2007)05—0013—03
1HB—EGF的结构及性质
肝素结合性EGF样生长因子(HB—EGF)是
皮生
长因子家族成员,包括与细胞膜结合的跨膜HB—EGF
(tm—HB—EGF)和可溶性的HB—EGF(sol—HB—EGF)两
大类.HB—EGF基因定位于人的5号染色体和小鼠的
18号染色体,包括6个外显子和5个增强子,初始产
物为tm—HB—EGF,包括信号肽,前肽,sol—HB—EGF,近
膜区,跨膜区和胞质区.细胞外区在基质金属蛋白酶等
作用下可裂解,生成分子量12,20kD的sol—HB—EGF.
HB—EGF的受体ErbB1(EGFR)和ErbB4是EGF受体
家族(ErbBs)成员.HB—EGF还能以肝素结合区与细胞
表面数量众多的硫酸乙酰肝素蛋白多糖(HSPG)以低
亲合性结合,使局部HB—EGF浓度增加,从而促进
HB—EGF与ErbB受体高亲合性的结合.HB—EGF促进
成纤维细胞,平滑肌细胞,上皮细胞,角化细胞等有丝
分裂,对平滑肌细胞运动有趋化诱导作用.HB—EGF在
肺,心,脑和骨骼肌等组织中表达,参与胚胎着床,创伤
愈合,平滑肌增生,动脉粥样硬化和肿瘤发生等生理和
病理过程【】1.
收稿日期:2007—05—11
作者简介:田雷(1980一),男,硕士研究生.
2HB—EGF对胚胎发育的作用
HB—EGF是广泛存在于哺乳动物中的胚胎发育调
节因子,母源与胚源的HB—EGF通过旁分泌和自分泌途
径共同发挥作用.母源HB—EGF在小鼠妊娠第1,4d
的输卵管壶腹部和峡部强表达,提示其可能参与调节着
床前胚胎发育.小鼠,仓鼠,兔和牛等动物的着床前胚胎
都表达HB—EGF及其受体翻.HB—EGF能提高啮齿动物
和人胚体外发育到囊胚的比率,促进孵出透明带及滋养
层在层粘连蛋白上的粘附和迁移圈.囊胚对HB—EGF的
反应性具有时间特异性,这与胚胎ErbBs表达变化有
关.当囊胚表面表达ErbB1—3,而在胞质中表达ErbB4
时,囊胚对外源HB—EGF无反应;只有妊娠第4d夜
里,ErbB4转位到滋养层表面后,囊胚才获得对
HB—EGF的反应能力,表明ErbB4是囊胚上启动胞内
信号通路的主要的HB—EGF受体.
3HB-EGF与胚胎着床
哺乳动物的胚胎着床需要胚胎发育到囊胚阶段及
母体子宫分化到接受态同步,二者相互作用并建立紧密
联系,受到复杂的分子网络调控.HB—EGF是在分子水
平上最早出现的着床标志,发生在血管通透性增加等标
志性事件之前口】.在小鼠妊娠第4d着床前6,7h,
HB—EGF即开始在着床位点腔上皮上表达.HB—EGF在
14HeilongjiangJournalofAnimalReproductionVo1.15No.52007
非着床位点,假孕和延迟着床的子宫中均不表达,延迟
着床激活后开始表达,表明子宫中HB—EGF的表达依
赖于胚胎来源信号.通过基因芯片从小鼠20000多个
基因中筛选出229个在休眠和激活囊胚间差异表达的
基因,其中HB—EGF显着上调,且浸透HB—EGF的明胶
小珠移人假孕受体后能诱导子宫HB—EGF水平提高,
说明胚源HB—EGF对于在子宫中着床的必要性.在胚
胎着床中起作用主要是以tm—HB—EGF介导的近分泌
途径,而非sol—HB—EGF介导的旁分泌途径.HSPG也参
与了囊胚与子宫的结合及粘附[91.ErbB4可能是着床过
程中介导HB—EGF作用的高亲和受体,它只表达于活
化囊胚的滋养外胚层表面,在休眠囊胚中并不表达I41.可
见,在囊胚与子宫的相互作用中,tm—HB—EGF不仅作为
信号分子,还作为粘附分子发挥功能.
胚胎着床过程中各种分子之间交叉作用,形成了
复杂的分子调节网络.LIF是着床必需的细胞因子,
LIF一/-小鼠中HB—EGF,AR,epiregulin等在着床前后
子宫中的表达均下调,表明HB—EGF等EGF家族成员
在LIF下游起作用.Hoxa一10一/-小鼠子宫的蜕膜化反
应有缺陷,着床率下降,但HB—EGF及LIF表达不受影
响,说明HB—EGF表达不受Hoxa一10控制.HB—EGF能
诱导COX一2和BMP一2等在胚胎周围的基质中表达,
COX一2及其上下游的酶类可合成前列腺素PGI2,
PGE2,经核受体PPAR等途径作用是着床所必需的;
BMP-2可与FGF2等因子促进基质细胞增殖和细胞外
基质分泌增多等蜕膜化反应[51.LIF,HB—EGF,
HOXa一10,COX等几条途径形成交叉的分子调控网络,
破坏任何一个途径都会引起着床缺陷,单独使用某个
因子并不能完全恢复着床.
4HB—EGF与蜕膜化
子宫蜕膜化对于妊娠建立十分关键.HB—EGF在
蜕膜化过程中起重要作用,促进PRL,HSPG和IGFBP1
等蜕膜标志性分子的表达.cAMP能上调基质细胞
HB—EGF,ErbB1和ErbB4的表达,若用HB—EGF抗体
抑制该途径,则不发生蜕膜化.人分泌期内膜和蜕膜表
达的TNF—Ot和TGF8都上调HB—EGF,一方面刺激
基质细胞增殖分化,另一方面抑制它们自身的促凋亡
效应【6I.促增殖并抗凋亡的途径之一是HB—EGF诱导子
宫基质细胞分泌IL一11,IL一11通过IL一11Ra/gpl30激
活JAK/STAT和MAPK等通路促进蜕膜化.另外
HB—EGF还能大幅上调cyclinD3表达,通过cyclin
D3一cdk6一p21复合体促进核内染色体复制,同时阻碍
细胞从G2期进入M期的胞质分裂,从而分化为多倍
体的蜕膜细胞17].
5激素对HB—EGF表达的调节
子宫内膜在激素调节下进入接受态依赖于上皮和
基质之间的通讯,包括细胞一胞外基质和细胞间连接
的通过下游的旁分泌因子实现的信号传递.小鼠子宫
中,雌激素能上调HB—EGF在腔上皮和腺体中的表达;
联合注射孕酮和雌激素,可上调HB—EGF在基质中的
表达.雌激素下调子宫ErbB1表达,HB—EGF可能由其
它途径促进上皮细胞增殖;孕酮处理时HB-EGF可能
直接作用于ErbB1表达上调的基质细胞,雌激素则能
加强这种作用,协同促进基质细胞增殖18I.HB—EGF在
灵长类动物和人子宫中的表达主要受孕酮调节.
HB—EGF在恒河猴的中黄体期子宫的腺体和腔上皮中
的表达最强,与孕酮峰值一致f91.HB—EGF在人子宫内
膜的增殖期表达较低,在排卵后的表达与孕酮分泌同
步升高,在着床期表达最强,此后则降低,到月经前随
雌激素和孕酮水平下降而迅速下降.
6HB—EGF与胎盘功能
胚胎着床后,滋养外胚层迅速增殖并侵入母体蜕
膜,产生胎盘组织.胎盘绒毛膜绒毛中的细胞滋养层一
部分分化为合胞体滋养层,一部分突破绒毛顶部,侵入
蜕膜.在人妊娠前3个月,HB—EGF在胎盘绒毛膜绒毛
中的表达显着提高,且主要在细胞滋养层表达,合胞体
滋养层中表达较弱,绒毛周围的基质不表达,而在中末
期胎盘组织中表达下降,表明它与早期胎盘形成时的
快速生长和侵入有关.HB—EGF在蜕膜,绒毛和绒毛外
滋养层中表达,可能刺激血管内皮细胞或血管平滑肌
细胞分裂从而促进新血管发生,并促进细胞滋养层从
运输性上皮向侵人性上皮转化,通过诱导细胞粘附,迁
移和趋化等运动侵入血管系统.着床位点局部的乏氧
环境可能是HB—EGF产生的诱导因素,HB—EGF通过
保护细胞骨架完整等机制使滋养层细胞免受乏氧损
伤,特异地增殖.
HB—EGF在先兆子痫(pre—eclampsia)患者的胎盘
基板和绒毛膜绒毛中的表达水平过低,使细胞滋养层
干细胞的转化受阻,扰乱滋养层的生长,分化和侵入,
导致胎儿生长发育迟缓及胎盘的功能缺陷_l01.
7结语
在哺乳动物的围着床期胚胎,子宫及胎盘中,
HB—EGF及ErbB1,ErbB4和HSPG等受体在母体性腺
激素等分子和胚胎来源信号的双重调控下,通过旁分
泌,自分泌和近分泌途径发挥功能,介导了一系列妊娠
事件,是该过程中的重要信号系统.深入研究HB—EGF
在胚胎发育,着床,蜕膜化及胎盘形成等过程中的作
用,以及HB—EGF与其它调控分子的关系,对于生殖生
物学基础研究,临床医学实践和畜牧繁育生产都有重
要的理论和现实意义
黑龙江动物繁殖第l5卷第5期2007年l5
参考文献:
【1]RaabG,Klagsbrun.Heparin—bindingEGF—likegro~hfactor
[J].BiochimBiophysActa,1997,1333(3):179—199.
【2]HamataniT,DaikokuT,WangH,eta1.Globalgeneexpression
analysisidentifiesmolecularpathwaysdistinguishingblastocyst
dormancyandactivation[J].ProcNailAcadSciUSA,2004,
101(28):10326-10331.
[3]3DasSK,WangXN,PariaBC,eta1.Heparin-bindingEGF-like
growthfactorgeneisinducedinthemouseuterustemporallyby
theblastocystsolelyatthesiteofitsapposition:apossible
ligandforinteractionwithblastocystEGF-receptorin
implantation[J].Development,1994,120(5):1071-1083.
[4]PariaBC,EleniusK,KlagsbrunM,eta1.Heparin-binding
EGF-likegrowthfactorinteractswithmouseblastocysts
independentlyofErbBl:apossibleroleforheparansulfate
proteoglycansandErbB4inblastocystimplantation[J].
Development,1999,126(9):1997—2005.
[5]PariaBC,MaW,TanJ,eta1.Cellularandmolecularresponses
oftheuterustoembryoimplantationcanbeelicitedbylocally
appliedgrowthfactors[J].ProcNatlAcadSciUSA,2001,98
(3):1047—1052.
[6]ChobotovaK,KarpovichN,Ca~erJ,eta1.Heparin-binding
epidermalgrowthfactoranditsreceptorsmediate
decidualizationandpotentiateSUrvivalofhumanendometrial
stromalcells[J].JClinEndocrinolMeta1),2005,90(2):
913—919.
【7]TanY,LiM,CoxS,eta1.HB-EGFdirectsstromalcell
polyploidyanddecidualizationviacyclinD3during
implantation[J].DevBiol,2004,265(1):181—195.
【8]WangXN,DasSK,DammD,eta1.Differentialregulationof
heparin-bindingepidermalgrowthfactor-likegrowthfactorin
theadultovafieetomizedmouseuterusbyprogesteroneand
estrogen[J1.Endocrinology,1994,135(3):1264—1271.
【9]YueZP,YangZM,LiSJ,eta1.Epidermalgrowthfactorfamilyin
rhesusmonkeyuterusduringthemenstrualcycleandearly
pregnancy[J].MolReprodDev,2000,55(2):164-174.
【10]LeachRE,RomeroR,KimYM,eta1.Pre-eclampsiaand
expressionofheparin-bindingEGF-likegrowthfactor[J].
Lancet,2002,360(9341):1215—1219.
奶牛性别控制技术的研究进展
张响英.唐现文
(江苏畜牧兽医职业技术学院,江苏泰州225300)
中图分类号:$823.9l;$814.7文献标识码:B文章编
号:1005-2739(2007)05—0015—03
家畜性别控制是指通过人为干预或操作,使母畜
按照人们的愿望繁殖所需后代的一门生物技术.在畜
牧业生产中,许多重要的经济性状(如泌乳,产毛,产肉
等)都与性别密切相关,通过性别控制达到理想的比
例,可以获得更多的所需性状及更大的经济效益.同
时,还可减少或排除有害基因,防止性连锁疾病的发
生,促进养殖业的遗传进展和畜群的更新.在奶牛业
中,奶牛的性别控制与胚胎分割,胚胎冷冻等繁殖新技
术结合,可增强奶牛选择强度,提高母犊繁殖效率,加
快遗传育种进程,增加良种奶牛数量,提高奶牛场的经
济效益等,因而性别控制对奶牛业发展有十分重要的
意义.本文对奶牛性别控制的的机理,方法和发展前景
进行了综述.
1性别决定的机理
哺乳动物的性染色体,一般雌性为XX,雄性为
XY.Jacobs等(1959)证实,雄性决定因子位于Y染色
体短臂上,称其为睾丸决定因子(TDF)【II.Sinclair等
(1990)通过定位克隆在Y染色体短臂上分离出一个与
收稿日期:2007—04—09
作者简介:张响英(1974一),女,山东烟台人,讲师.
性别决定有关的基因,称为性别决定基因,因为它位于
Y染色体上,所以叫SRY基因『21,SRY基因成为人类
TDF的最佳侯选基因[31,在胚胎发育早期决定性腺的分
化及睾丸的形成『4].一般而言,未分化的性腺中胚层处
于中性,由于Y染色体的存在,SRY基因启动转录,在
胚胎睾丸组织细胞系中表达产生SRY因子,组织性腺
原基发育为睾丸.睾丸一旦形成,其间质细胞分泌睾
酮,支持细胞分泌抗缪勒氏管因子.睾酮使胎儿雄性
化,促使阴茎,阴囊等雄性器官的形成.若Y染色体缺
失,生殖嵴趋向卵巢分化,由卵巢产生的雌激素使缪勒
氏管发育成输卵管,子宫,阴道等雌性器官.因此,决定
性别的关键是SRY基因,SRY基因的作用贯穿于性腺
发育的全过程.另外,还发现和克隆了许多可能参与性
腺分化和发育的基因,如SOX基因家族,DAX一1,
SF一1,WTl等[51.’
2奶牛性别控制的方法
2.1X,Y精子的分离
奶牛有6O条染色体,其中58条为常染色体,另外
两条为性染色体.若奶牛受精卵的染色体组合为XX
则发育为雌性,若为XY则发育为雄性.因此,精卵结