プロラクチン受容体の発現と、ヒト胚における栄養芽層の伸長におけるその役割

研究の質問：ヒト前染色胚におけるプロラクチン受容体（PRLR）の遺伝子発現パターンは何であり、胚発生と接着プロセス中のその機能は何ですか？ 設計：この研究では、同意するカップルによって研究のために寄付された合計405の廃棄されたヒトのガラス化卵母細胞と胚が使用されました。卵母細胞と胚を使用して、PRLR発現を分析し、胚の発生能力と生存率に及ぼす胚培養培地におけるプロラクチン（PRL）補給の影響を評価しました。胚盤胞の発達と接着の速度、成長領域、細胞骨格の再編成、新生の接着形成をグループ間で比較しました。 結果：PRLR発現は、胚圧（P <0.0001）および爆発（P <0.0001）後に大幅に増加しました。胚培地のPRLによる補給は、発達率と形態学的グレードを改善しませんでした。対照的に、PRLで培養された胚で胚盤胞の伸長が有意に増加しました（P = 0.0004）。プロラクチン受容体ファミリーの下流であるJak2のリン酸化は、PRLなしで培養された胚よりもPRL処理胚で著しく高かった。さらに、エズリン - ラジキシン - モエシンタンパク質と上皮間葉系遷移関連遺伝子をコードするmRNAの発現は、PRL-JAK2シグナル伝達の活性化によって刺激されました。PRL処理胚は、非治療胚よりもインテグリンのmRNA発現が高く、PRL治療後にカドヘリン1の転写抑制が観察されました。より新生の接着細胞は、非治療胚よりもPRL処理胚で焦点接着キナーゼとパキシリンを発現しました。 結論：ヒト胚は、モルラおよび胚盤胞の段階でPRLRを発現し、PRLRシグナル伝達は、栄養芽層の成長中にインテグリンベースの焦点癒着と細胞骨格組織を促進することにより胚盤胞の接着を刺激します。

RESEARCH QUESTION: What is the gene expression pattern of prolactin receptor (PRLR) in human pre-implantation embryos and what are its functions during the embryonic development and adhesion process? DESIGN: A total of 405 discarded human vitrified oocytes and embryos donated for research by consenting couples were used in this study. The oocytes and embryos were used to analyse PRLR expression and to evaluate the influence of prolactin (PRL) supplementation in the embryo culture medium on embryo developmental competence and viability. The rates of blastocyst development and adhesion, outgrowth area, cytoskeletal reorganization and nascent adhesion formation were compared between groups. RESULTS: PRLR expression increased significantly after embryo compaction (P < 0.0001) and blastulation (P < 0.0001). Supplementation of the embryo culture medium with PRL did not improve the developmental rate and morphological grade. In contrast, blastocyst outgrowth was significantly increased in embryos cultured with PRL (P = 0.0004). Phosphorylation of JAK2, downstream of the prolactin receptor family, was markedly higher in the PRL-treated embryos than in embryos cultured without PRL. Furthermore, the expression of mRNAs encoding ezrin-radixin-moesin proteins and epithelial-mesenchymal transition-related genes was stimulated by the activation of PRL-JAK2 signalling. The PRL-treated embryos had higher mRNA expression of integrins than non-treated embryos, and transcriptional repression of cadherin 1 was observed after PRL treatment. More nascent adherent cells expressed focal adhesion kinase and paxillin in PRL-treated embryos than in non-treated embryos. CONCLUSIONS: Human embryos express PRLR at the morula and blastocyst stages, and PRLR signalling stimulates blastocyst adhesion by promoting integrin-based focal adhesions and cytoskeletal organization during trophoblast outgrowth.