月経の故障と修復で示差的に発現する遺伝子の識別

研究の質問：月経中の子宮内膜の分子プロファイルの変化は、月経の組織学的プロファイルと相関していますか。 概要回答：以前は月経に関連していなかったいくつかの遺伝子を特定しました。月経（早期月経）の2日目には、炎症に関連するプロセスが主に上方制御され、4日目（後期測定）には、子宮内膜が主に修復および再生されています。 すでに知られていること：月経は月経周期の終わりにプロゲステロン離脱によって誘発され、子宮内膜組織の分解、再生、修復が含まれます。月経の調節における摂動は、異常な子宮出血を含む月経障害を引き起こす可能性があります。 研究デザイン、サイズ期間：子宮内膜サンプルは、月経の2日目（n = 9）、3（n = 9）、または4（n = 6）にPipelle生検で収集されました。 参加者/材料、設定、方法：RNAは子宮内膜生検から抽出され、ゲノムワイド発現イルミナセントリックスヒトHT12アレイによって分析されました。データは、「不要なバリエーション逆（RUV-INV）を削除する」を使用して分析されました。Ingenuity Pathway分析（IPA）および注釈、視覚化、統合ディスカバリー（David）v6.7のデータベースを使用して、標準的な経路、上流の調節因子、および月経の2、3、4日目、4日目の間に豊富な機能遺伝子クラスターを特定しました。選択された個々の遺伝子は、定量的PCRによって検証されました。 主な結果と偶然の役割：全体として、1753の遺伝子は1つ以上の比較で示差的に発現しました。月経中出血中に濃縮された重要な標準経路、遺伝子クラスター、および上流の調節因子には、免疫細胞の人身売買、炎症、細胞周期の調節、細胞外リモデリング、補体および凝固カスケードに関連するものが含まれます。月経中のグルタチオン媒介解毒（グルタチオン-S-トランスフェラーゼMU 1および2; GSTM1およびGSTM2）の役割の最初の証拠を提供します。差次的に発現した遺伝子の最大数は、月経の2〜4日目の間でした（n = 1176）。リポジットチャリド結合タンパク質、Serpinペプチダーゼ阻害剤、クレードB（卵形成）、メンバー3（Serpinb3）および-4（Serpinb4）、Intrelukin-17c（IL17C）、v-Set domainをT-set conting conted t-を含む月経に関連していなかったいくつかの遺伝子を同定しました。細胞活性化阻害剤1（VTCN1）、増殖細胞核抗原因子（KIAA0101/PAF）、トレフォイル因子3（TFF3）、ラミニンアルファ2（LAMA2）およびセリンペプチダーゼ阻害剤、カザール型（SPINK1）。炎症プロセスに関連する遺伝子は2日目にアップレギュレートされ（早期測定）、子宮内膜の修復と再生に関連する遺伝子は4日目（後期測定）にアップレギュレートされました。 制限、注意の理由：参加者は、出血状態やその他の月経特性に関連するさまざまな子宮内膜病理を提示しました。これらのバリエーションは、月経プロセスにも影響を与えた可能性があります。 調査結果のより広い意味：この研究で提示された月経の時間的分子プロファイルは、月経プロセスに以前に関連していなかった多くの遺伝子を特定しています。私たちの調査結果は、月経プロセスに対する貴重な洞察を提供し、子宮内膜機能障害の場合に治療介入のための新しい標的を提示する可能性があります。 大規模なデータ：すべてのマイクロアレイデータは、パブリックデータリポジトリ遺伝子発現オムニバス（GSE86003）に堆積しています。 研究資金と競合する利益：この作業の資金は、オーストラリア国民健康および医学研究評議会（NHMRC）プロジェクト助成金App1008553からM.H.、P.R.、J.G。M.H.NHMRC実践者フェローシップによってサポートされています。P.P.NHMRCアーリーキャリアフェローシップによってサポートされています。著者は、宣言する利益相反はありません。

STUDY QUESTION: Does the changing molecular profile of the endometrium during menstruation correlate with the histological profile of menstruation. SUMMARY ANSWER: We identified several genes not previously associated with menstruation; on Day 2 of menstruation (early-menstruation), processes related to inflammation are predominantly up-regulated and on Day 4 (late-menstruation), the endometrium is predominantly repairing and regenerating. WHAT IS KNOWN ALREADY: Menstruation is induced by progesterone withdrawal at the end of the menstrual cycle and involves endometrial tissue breakdown, regeneration and repair. Perturbations in the regulation of menstruation may result in menstrual disorders including abnormal uterine bleeding. STUDY DESIGN, SIZE DURATION: Endometrial samples were collected by Pipelle biopsy on Days 2 (n = 9), 3 (n = 9) or 4 (n = 6) of menstruation. PARTICIPANTS/MATERIALS, SETTING, METHODS: RNA was extracted from endometrial biopsies and analysed by genome wide expression Illumina Sentrix Human HT12 arrays. Data were analysed using 'Remove Unwanted Variation-inverse (RUV-inv)'. Ingenuity pathway analysis (IPA) and the Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery (DAVID) v6.7 were used to identify canonical pathways, upstream regulators and functional gene clusters enriched between Days 2, 3 and 4 of menstruation. Selected individual genes were validated by quantitative PCR. MAIN RESULTS AND THE ROLE OF CHANCE: Overall, 1753 genes were differentially expressed in one or more comparisons. Significant canonical pathways, gene clusters and upstream regulators enriched during menstrual bleeding included those associated with immune cell trafficking, inflammation, cell cycle regulation, extracellular remodelling and the complement and coagulation cascade. We provide the first evidence for a role for glutathione-mediated detoxification (glutathione-S-transferase mu 1 and 2; GSTM1 and GSTM2) during menstruation. The largest number of differentially expressed genes was between Days 2 and 4 of menstruation (n = 1176). We identified several genes not previously associated with menstruation including lipopolysaccharide binding protein, serpin peptidase inhibitor, clade B (ovalbumin), member 3 (SERPINB3) and -4 (SERPINB4), interleukin-17C (IL17C), V-set domain containing T-cell activation inhibitor 1 (VTCN1), proliferating cell nuclear antigen factor (KIAA0101/PAF), trefoil factor 3 (TFF3), laminin alpha 2 (LAMA2) and serine peptidase inhibitor, Kazal type 1 (SPINK1). Genes related to inflammatory processes were up-regulated on Day 2 (early-menstruation), and those associated with endometrial repair and regeneration were up-regulated on Day 4 (late-menstruation). LIMITATIONS, REASONS FOR CAUTION: Participants presented with a variety of endometrial pathologies related to bleeding status and other menstrual characteristics. These variations may also have influenced the menstrual process. WIDER IMPLICATIONS OF THE FINDINGS: The temporal molecular profile of menstruation presented in this study identifies a number of genes not previously associated with the menstrual process. Our findings provide valuable insight into the menstrual process and may present novel targets for therapeutic intervention in cases of endometrial dysfunction. LARGE SCALE DATA: All microarray data have been deposited in the public data repository Gene Expression Omnibus (GSE86003). STUDY FUNDING AND COMPETING INTERESTS: Funding for this work was provided by a National Health and Medical Research Council of Australia (NHMRC) Project Grant APP1008553 to M.H., P.R. and J.G. M.H. is supported by an NHMRC Practitioner Fellowship. P.P. is supported by a NHMRC Early Career Fellowship. The authors have no conflict of interest to declare.