ゴナドトロフィンはヒト子宮内膜における細胞死関連遺伝子の発現を調節する

Gonadotrophins modulate cell death-related genes expression in human endometrium.

• Sandro Sacchi
• Paola Sena
• Chiara Addabbo
• Erika Cuttone
• Antonio La Marca

抄録

背景 ゴナドトロピンは、卵胞刺激ホルモン受容体（FSHR）や黄体形成ホルモン、子宮内膜に存在するヒト絨毛性ゴナドトロピン受容体（LHCGR）と結合して機能を発揮する。卵巣内では、FSHはオートファジーと肉芽細胞のアポトーシスを誘導し、非成長卵胞の無力化を引き起こすが、hCGとLHは抗アポトーシス機能を持つ。子宮内膜細胞は機能性ゴナドトロピン受容体を発現している。本研究の目的は、生理および子宮内膜細胞の生存に及ぼすゴナドトロフィンの影響を分析することであった。材料および方法 採取した子宮内膜を、100 ng/mL の組換えヒト FSH（rhFSH）、組換えヒト LH（rhLH）、または高純度 hCG（HCG）を単独または併用して 48 または 72 時間インキュベートした。コントロールはゴナドトロフィンを省略した。チトクロームＰ４５０ファミリー１１サブファミリーＡポリペプチド１（ＣＹＰ１１Ａ１）、低酸素誘導性因子１α（ＨＩＦ１Ａ）および細胞死関連遺伝子の発現に対するゴナドトロフィンの影響を逆転写定量ポリメラーゼ連鎖反応（ＲＴ-ｑＰＣＲ）により評価した。また、微小管関連タンパク質1A/1B軽鎖3B（MAP1LC3B）とアポトーシスプロテアーゼ活性化因子1（APAF-1）の免疫組織化学を行った。結果 ゴナドトロフィンは子宮内膜細胞の生存を調節することができる。FSHはMAP1LC3BとFAS受容体の相対発現を増加させることでオートファジーとアポトーシスを誘導した。hCGとLHは細胞死関連遺伝子の発現を修飾しなかったが、増殖性エピレグリン遺伝子のアップレギュレーションが観察された。FSH と併用することで、hCG と LH は FSH 誘発のオートファジーとアポトーシスを抑制した。結論 ゴナドトロフィンの違いは子宮内膜細胞の生存率に特異的に影響する。FSHはオートファジーとアポトーシスを促進するが、LHとhCGの単独またはrhFSHとの併用では促進しない。

Background Gonadotrophins exert their functions by binding follicle-stimulating hormone receptor (FSHR) or luteinizing hormone and human chorionic gonadotropin receptor (LHCGR) present on endometrium. Within ovaries, FSH induces autophagy and apoptosis of granulosa cells leading to atresia of non-growing follicles, whereas hCG and LH have anti-apoptotic functions. Endometrial cells express functioning gonadotrophin receptors. The objective of this study was to analyze the effect of gonadotrophins on physiology and endometrial cells survival. Materials and methods Collected endometria were incubated for 48 or 72 h with 100 ng/mL of recombinant human FSH (rhFSH), recombinant human LH (rhLH) or highly purified hCG (HPhCG) alone or combined. Controls omitted gonadotrophins. The effect of gonadotrophins on cytochrome P450 family 11 subfamily A polypeptide 1 (CYP11A1), hypoxia inducible factor 1α (HIF1A), and cell-death-related genes expression was evaluated by reverse transcription quantitative polymerase chain reaction (RT-qPCR). Immunohistochemistry for microtubule-associated proteins 1A/1B light chain 3B (MAP1LC3B) and apoptotic protease activating factor 1 (APAF-1) was performed. Results Gonadotrophins are able to modulate the endometrial cells survival. FSH induced autophagy and apoptosis by increasing the relative expression of MAP1LC3B and FAS receptor. In FSH-treated samples, expression of apoptosis marker APAF-1 was detected and co-localized on autophagic cells. hCG and LH does not modulate the expression of cell-death-related genes while the up-regulation of pro-proliferative epiregulin gene was observed. When combined with FSH, hCG and LH prevent autophagy and apoptosis FSH-induced. Conclusions Different gonadotrophins specifically affect endometrial cells viability differently: FSH promotes autophagy and apoptosis while LH and hCG alone or combined with rhFSH does not.