Cirkulární RNA-mikroRNA-mRNA regulační osa v IVF (IVF)

Přibližně 15–20% párů reprodukčního věku trpí po celém světě neplodnost a mnoho párů se obrací k technice oplodnění a přenosu embryí (IVF-ET). Tato technika je vícestupňovým procesem zahrnujícím kontrolovanou hyperstimulaci vaječníků (COH), regenerace oocytů, oplodnění in vitro, kultivace embryí, výběr embryí a přenos embryí.

Úspěch procesu IVF je podmíněn vnímavostí endometria, výběrem kompetentního embrya pro přenos a stanovením okna implantace (WOI). Největší příčiny negativního výsledku procesu IVF jsou špatná kvalita embryí a nízká endometriální receptivita.

Implantační kapacita morfologicky kvalitního embrya dosahuje pouze 50 % a úspěšnost IVF tedy stále nesmí přesáhnout 30 %.

Zvýšený zájem o asistovanou reprodukci prostřednictvím IVF vede k naléhavé potřebě identifikovat biomarkery, které spolehlivě vysoce předpovídají úspěch těhotenství.

Současným paradoxem je, že přenos více embryí, který může vést k závažným porodnickým a perinatálním komplikacím, se jeví jako nejvhodnější opatření k zajištění vysoké úspěšnosti ve většině klinických center. Proto, aby se zabránilo vícenásobnému přenosu embryí, je naléhavě nutné prozkoumat biomarkery pro prognózu IVF, aby se vybraly vysoce kvalitní oocyty a embrya.

CircRNA, jako nová třída nekódující RNA, vykazuje vysokou stabilitu, hojnost a tkáňovou specificitu. Zúčastní se procesu translace genu do proteinu a interaguje s RNA vázajícím proteinem prostřednictvím houby miRNA nebo přímo vazby s proteiny vázajícími RNA a dokonce se překládá do proteinů.

Vědci prokázali, že circRNA hrají důležitou roli v rakovině prostřednictvím regulační osy circRNA-miRNA-mRNA, a tak ovlivňují výskyt a rozvoj rakoviny. Mnoho studií ukázalo, že circRNA mohou regulovat výskyt a vývoj různých druhů onemocnění.

CircRNA-zprostředkovaná regulace ve vaječníku přitahuje v poslední době stále více pozornosti, biologické funkce circRNA ve vaječníku jsou stále z velké části neznámé. Liu a kol. uvedli změněnou expresi cirkulární RNA u pacientů s rekurentním selháním implantace (RIF).

CircRNA se běžně používají jako diagnostické a prognostické biomarkery. Přesná role circRNA při implantaci však zůstává do značné míry neznámá.

HAS-CIRC-0033392 je jednou ze tří klíčových circRNA, bylo zjištěno, že se podílejí hlavně do regulace organizace aktinového vlákna, fokální adheze a vazby kadherinu.

Kadheriny jsou skupinou membránových proteinů zapojených do buněčné adheze, zajišťují adhezi mezi sousedními buňkami homotypovými interakcemi buněk vystavujících podobné sady kadherinů na jejich povrch Specifická buněčná populace, folikulogeneze přísně závisí na kontaktu okolních granulosových buněk (GCS) a oocytu.

Implantace embryí také zahrnuje adhezi trofoblastových buněk do epiteliální vrstvy endometria, závislé na interakcích molekul buněčných buněk. Zatím však neexistuje žádný výzkum ohledně zveřejněných nemocí HAS-CIRC-0033392.

MikroRNA (miRNA), třída malých nekódujících RNA s délkou -22 nukleotidů, regulují širokou škálu biologických procesů, včetně embryonálního vývoje a reakce na patogeny. Zralé miRNA negativně modulují translaci proteinů vazbou na 3ˋ-nepřekládanou oblast (3ˋ-UTR) cílových mRNA.

Micror-375 je exprimován v GCS a oocytech a zaměřuje se na geny, které regulují proliferaci folikulárního růstu, šíření a apoptózu kumulusových buněk (CCS).

Nadměrná exprese miR-375 blokovala schopnost proliferace, zvýšila rychlost apoptózy buněk kumulu u krav a potlačila produkci estradiolu a vývoj folikulů v prasečích GC.

Bylo objasněno, že MiR-375 potlačuje buněčnou proliferaci a zvyšuje apoptózu u bovinních CC prostřednictvím regulace receptoru kostního morfogenetického proteinu typu II (BMPR2), což zdůrazňuje jeho zapojení do zrání oocytů. MiR-375 byl přednostně detekován ve vzorcích SBM implantovaných blastocyst ve srovnání s blastocystami, které se neimplantovaly.

Předchozí studie zjistily, že miR-1305 podporuje proliferaci buněk, migraci a invazi do rakoviny děložního čípku. Exprese miR-1305 byla upregulována v epitelovém karcinomu vaječníků a to má miR-1305 reguluje buněčný cyklus a buněčnou apoptózu. Nadměrná exprese HSA-MIR-1305 zvyšuje buněčnou apoptózu, zatímco její knockdown snižuje počet apoptotických buněk.

Vazba miR-1305 s Wnt2 a zvýšení dráhy Wnt/P-kateninu k podpoře proliferace buněk, migrace, invaze. Bylo prokázáno, že složky signální dráhy Wnt ovlivňují reprodukční funkce včetně regulace zrání folikulů.

Bylo zjištěno, že MiR-1305 je upregulován v RIF. Stále však neexistuje žádná zpráva spojující miR-1305 s RIF.

Janus kinázy (JAK) jsou součástí enzymů tyrosin kinázy, z nichž byly identifikovány čtyři členové: JAK1, JAK2, JAK3 a TYK2 (Tyrosin kináza 2). JAK2 odkazuje na intracelulární doménu mnoha cytokinových receptorů pro transdukci signálu. Když se cytokiny vážou na receptory JAK2, fosforylace JAK2 vede k fosforylaci jiných intracelulárních molekul, hlavně cestou JAK2-STAT3, což nakonec vede k genovému transkripci, hraje důležitou roli v transdukci cytokinového signálu a regulaci buněčného růstu a růstu buněčného růstu a růstu buněčného růstu a růstu buněčného růstu a regulaci buněčného růstu a genová exprese.

U preimplantačních embryí je STAT3 konstitutivně aktivní během fetálního stádia a je prokázáno, že je důležitý pro embryonální vývoj. Předchozí studie ukázala, že JAK2 reguloval agregaci mikrofilamentů během zrání myších oocytů ..

Aktivace výměny sodík/vodík zprostředkovaná JAK2 regulovala akutní změny objemu buněk v pozdním jednobuněčném stadiu myších preimplantačních embryí. Dysregulace objemu buněk u časných preimplantačních embryí může vést k zástavě embryonálního vývoje.

JAK/STAT cesta také mezi nejdůležitější signální dráhy endometriální angiogeneze a implantace embrya.

PTEN (kódovací fosfatáza a homolog tensin) je gen supresorový gen nádorů pro kontrolu růstu buněk, diferenciaci a přežití regulací každé fáze buněčného cyklu je PTEN pro reprodukci savců zásadní, ve kterém funguje jako mediátor apoptózy v GCS .

Apoptóza je úzce zapojena do většiny reprodukčních procesů, včetně folikulogeneze, výběru folikulů a atrézie. Apoptóza v GC byla úzce spojena s folikulární atrézií a bylo navrženo, že ovlivňuje ovariální rezervu u žen podstupujících léčbu IVF.

Hladiny mRNA PTEN byly významně sníženy v CC obklopujících zralé oocyty ve srovnání s nezralými oocyty a u chudých respondentů byly nadměrně exprimovány. Neúspěšné výsledky IVF mohou souviset s vysokými hladinami transkriptu PTEN v GCS.