Oś regulacyjna kołowego RNA-mikroRNA-mRNA w zapłodnieniu in vitro (IVF)

Około 15-20% par w wieku reprodukcyjnym cierpi na niepłodność na całym świecie, a wiele par zwraca się do techniki zapłodnienia in vitro i transferu zarodka (IVF-ET). Ta technika jest wieloetapowym procesem obejmującym kontrolowaną hiperstymulację jajników (COH), odzyskiwanie oocytów, zapłodnienie in vitro, uprawę zarodka, selekcję zarodka i transfer zarodka.

Sukces procesu IVF jest uwarunkowany wrażliwością endometrium, wyborem kompetentnego zarodka do przeniesienia oraz określenie okna implantacji (WOI). Największymi przyczynami negatywnego wyniku procesu IVF są słaba jakość zarodka i niska wrażliwość endometrium.

Zdolność implantacyjna zarodka morfologicznie wysokiej jakości osiąga tylko 50%, a wskaźnik powodzenia IVF może zatem nie przekraczać 30%.

Zwiększone zainteresowanie reprodukcją wspomaganą poprzez IVF prowadzi do pilnej potrzeby zidentyfikowania biomarkerów, które niezawodnie przewidują powodzenie ciąży.

Obecny paradoks polega na tym, że transfer wielu zarodków, który może prowadzić do poważnych powikłań położniczych i okołoporodowych, wydaje się najodpowiedniejszym środkiem zapewniającym wysoki wskaźnik powodzenia w większości ośrodków klinicznych. Dlatego też, aby uniknąć wielokrotnego przenoszenia zarodków, należy pilnie zbadać biomarkery służące prognozowaniu zapłodnienia in vitro w celu wyselekcjonowania wysokiej jakości oocytów i zarodków.

CIRCRNA, jako nowa klasa niekodującego RNA, wykazuje wysoką stabilność, obfitość i specyficzność tkanki. Uczestniczy w procesie translacji genów na białko i oddziałuje z białkiem wiążącym RNA poprzez gąbczaste miRNA lub bezpośrednio wiązanie z białkami wiążącymi RNA, a nawet tłumaczenie na białka.

Naukowcy wykazali, że CIRRCRNA odgrywają ważną rolę w raku poprzez oś regulacyjną circNA-miRNA-MRNA, wpływając w ten sposób na występowanie i rozwój raka. Wiele badań wykazało, że CIRCRNA mogą regulować występowanie i rozwój różnych rodzajów chorób.

Ostatnio coraz większą uwagę zwraca się na regulację jajnika za pośrednictwem CircRNA, biologiczne funkcje circRNA w jajniku są nadal w dużej mierze nieznane. Liu i in. donieśli o zmienionej ekspresji kolistego RNA u pacjentów z nawracającym niepowodzeniem implantacji (RIF).

CIRCRNA są powszechnie stosowane jako biomarkery diagnostyczne i prognostyczne. Dokładna rola CIRCRNA w implantacji pozostaje w dużej mierze nieznana.

Stwierdzono, że HAS-CIRC-0033392 jest jednym z trzech kluczowych circRNA, głównie w regulacji organizacji filamentu aktynowego, adhezji ogniskowej i wiązania kadheryny.

Kadheryny są grupą białek błonowych zaangażowanych w adhezję komórek, zapewniają adhezję między sąsiednimi komórkami przez homotypowe interakcje komórek odsłaniających podobne zestawy kadheryn na ich powierzchnia Specyficzna populacja komórek, folkulogeneza ściśle zależy od kontaktu otaczających komórek ziarnistych (GC) i oocytów.

Implantacja zarodka obejmuje również przyczepność komórek trofoblastów do warstwy nabłonkowej endometrium, w zależności od interakcji cząsteczki adhezji komórkowej. Jednak jak dotąd nie ma badań dotyczących HAS-CIRC-0033392 dotyczące publikowanych chorób.

MikroRNA (miRNA), klasa małych niekodujących RNA o długości -22 nukleotydów, regulują szeroki wachlarz procesów biologicznych, w tym rozwój embrionalny i reakcję na patogeny. Dojrzałe miRNA ujemnie modulują translację białka poprzez wiązanie się z regionem 3ˋ-nieulegającym translacji (3ˋ-UTR) docelowych mRNA.

Miclor-375 jest wyrażany w GC i oocytach i celuje w geny regulujące proliferację wzrostu pęcherzykowego, rozprzestrzenianie się i apoptozę komórek Cumulus (CCS).

Nadekspresja miR-375 blokowała zdolność do proliferacji, zwiększała szybkość apoptozy komórek wzgórka u krów oraz hamowała wytwarzanie estradiolu i rozwój pęcherzyków w GC świń.

MiR-375 wyjaśniono w celu represji proliferacji komórek i zwiększania apoptozy w bydlęcech CC poprzez regulację receptora białka morfogenetycznego kości (BMPR2), podkreślając jego udział w dojrzewaniu oocytów. MIR-375 był preferencyjnie wykryty w próbkach SBM wszczepionych blastocyst w porównaniu z blastocystami, które nie udało się wszczepić.

Poprzednie badania wykazały, że miR-1305 promuje proliferację, migrację i inwazję komórek w raku szyjki macicy. Ekspresja miR-1305 była regulowana w górę w nabłonkowym raku jajnika i który ma miR-1305 reguluje cykl komórkowy i apoptozę komórek. Nadekspresja HSA-MIR-1305 zwiększa apoptozę komórek, podczas gdy jej powalenie zmniejsza liczbę komórek apoptotycznych.

Wiązanie miR-1305 z Wnt2 i wzmacnianie szlaku Wnt/β-katenina w celu promowania proliferacji, migracji i inwazji komórek. Wykazano, że składniki szlaku sygnałowego WNT wpływają na funkcje rozrodcze, w tym na regulację dojrzewania pęcherzyków.

Stwierdzono, że MiR-1305 jest zwiększony w RIF. Jednak nadal nie ma raportu łączącego miR-1305 z RIF.

Kinazy janusowe (JAK) należą do grupy enzymów kinaz tyrozynowych, z której zidentyfikowano czterech członków: JAK1, JAK2, JAK3 i TYK2 (kinaza tyrozynowa 2). JAK2 łączy się z domeną wewnątrzkomórkową wielu receptorów cytokin w celu przekazywania sygnału. Kiedy cytokiny wiążą się z receptorami JAK2, fosforylacja JAK2 prowadzi do fosforylacji innych cząsteczek wewnątrzkomórkowych, głównie poprzez szlak JAK2-STAT3, co ostatecznie prowadzi do transkrypcji genów. Odgrywa ważną rolę w przekazywaniu sygnału cytokin i regulacji wzrostu komórek i ekspresja genów.

W zarodkach przed implantacją STAT3 jest konstytutywnie aktywny w fazie płodowej i wykazano, że jest ważny dla rozwoju embrionalnego. Poprzednie badanie wykazało, że JAK2 reguluje agregację mikrofilamentów podczas dojrzewania oocytów myszy.

Za pośrednictwem JAK2 Aktywacja wymiany sodu/wodoru regulowała ostre zmiany objętości komórek w późnym etapie jednokomórkowym zarodków myszy. Rozregulowanie objętości komórek we wczesnych zarodkach przedimplantacyjnych może prowadzić do zatrzymania rozwoju embrionalnego.

Szlak JAK/STAT również wśród najważniejszych ścieżek sygnałowych angiogenezy endometrium i implantacji zarodka.

PTEN (kodowanie fosfatazy i homologu tecyzsyny) jest funkcjami genu supresorowego nowotworu w celu kontrolowania wzrostu, różnicowania i przeżycia komórek poprzez regulację każdej fazy cyklu komórkowego, PTEN ma kluczowe znaczenie dla rozmnażania ssaków, w której funkcjonuje jako mediator apoptozy w GCS .

Apoptoza jest ściśle zaangażowana w większość procesów reprodukcyjnych, w tym pęcherzyku, selekcję pęcherzyków i atrezję. Apoptoza w GCS była ściśle związana z atrezją pęcherzykową i zasugerowano, że wpływa na rezerwę jajnika u kobiet poddawanych leczeniu IVF.

Poziomy mRNA PTEN były znacząco obniżone w CC otaczających dojrzałe oocyty w porównaniu z niedojrzałymi oocytami i ulegały nadekspresji u osób słabo odpowiadających. Nieudane wyniki IVF mogą być związane z wysokim poziomem transkryptu PTEN w GC.