Động học biểu hiện và phân bố của các enzyme phân hủy cannabinoid FAAH và MGLL liên quan đến CB1 trong quá trình trưởng thành của noãn người

Springer Science and Business Media LLC - Tập 365 - Trang 393-401 - 2016
Ekaitz Agirregoitia1, Lide Totorikaguena1, Antonia Expósito2, Rosario Mendoza2, Roberto Matorras2, Naiara Agirregoitia1
1Department of Physiology, Faculty of Medicine and Dentistry, University of the Basque Country, Leioa, Spain
2Human Reproduction Unit, Cruces University Hospital, University of the Basque Country, Barakaldo, Spain

Tóm tắt

Hệ thống cannabinoid nội sinh đã được xác định trong một số cơ quan sinh sản nữ, tuy nhiên, rất ít thông tin về sự biểu hiện và mô hình phân bố của các enzyme phân hủy cannabinoid liên quan đến thụ thể cannabinoid CB1 trong noãn người. Nghiên cứu này tập trung vào việc điều tra sự có mặt và phân bố khác nhau của hydrolase amide acid béo (FAAH) và lipase monoglyceride (MGLL) liên quan đến CB1 trong quá trình trưởng thành của noãn người. Chúng tôi đã sử dụng tổng cộng 290 noãn người không phù hợp cho thụ tinh in vitro/thụ tinh tinh trùng nội bào (ICSI): noãn giai đoạn thể nguyên bào (GV) và giai đoạn giữa kỳ I (MI), cùng với noãn giai đoạn giữa kỳ II (MII) chưa phát triển thành phôi sau ICSI. Các enzyme phân hủy cannabinoid và thụ thể cannabinoid CB1 có mặt trong noãn người. Cụ thể, FAAH được phát hiện ở ngoại vi của noãn từ giai đoạn GV đến giai đoạn MI và đồng vị trí với CB1. Đến giai đoạn MII, FAAH đã lan ra trong noãn, trong khi nhuộm miễn dịch MGLL đồng nhất khắp noãn ở tất cả các giai đoạn trưởng thành và chỉ chồng lấp với CB1 ở giai đoạn GV. Sự phân bố lại có phối hợp của các protein trong hệ thống cannabinoid này gợi ý một vai trò của hệ thống này trong quá trình trưởng thành của giao tử nữ.

Từ khóa

#Cannabinoid #FAAH #MGLL #CB1 #noãn người #enzyme phân hủy cannabinoid #sinh sản nữ.

Tài liệu tham khảo

Agirregoitia E, Carracedo A, Subiran N, Valdivia A, Agirregoitia N, Peralta L, Velasco G, Irazusta J (2010) The CB(2) cannabinoid receptor regulates human sperm cell motility. Fertil Steril 93:1378–1387 Agirregoitia E, Peralta L, Mendoza R, Exposito A, Ereno ED, Matorras R, Agirregoitia N (2012) Expression and localization of opioid receptors during the maturation of human oocytes. Reprod Biomed Online 24:550–557 Agirregoitia E, Ibarra-Lecue I, Totorikaguena L, Mendoza R, Expósito A, Matorras R, Urigüen L, Agirregoitia N (2015) Dynamics of expression and localization of the cannabinoid system in granulosa cells during oocyte nuclear maturation. Fertil Steril 104:753–760 Bagavandoss P, Grimshaw S (2010) Temporal and spatial distribution of the cannabinoid receptors (CB1, CB2) and fatty acid amide hydroxylase in the rat ovary. Anat Rec (Hoboken) 293:1425–1432 Bouskila J, Burke MW, Zabouri N, Casanova C, Ptito M, Bouchard JF (2012) Expression and localization of the cannabinoid receptor type 1 and the enzyme fatty acid amide hydrolase in the retina of vervet monkeys. Neuroscience 202:117–130 Cahill CM, Holdridge SV, Morinville A (2007) Trafficking of delta-opioid receptors and other G-protein-coupled receptors: implications for pain and analgesia. Trends Pharmacol Sci 28:23–31 Das SK, Paria BC, Chakraborty I, Dey SK (1995) Cannabinoid ligand-receptor signaling in the mouse uterus. Proc Natl Acad Sci U S A 92:4332–4336 de Miguel R, Romero J, Munoz RM, Garcia-Gil L, Gonzalez S, Villanua MA, Makriyannis A, Ramos JA, Fernandez-Ruiz JJ (1998) Effects of cannabinoids on prolactin and gonadotrophin secretion: involvement of changes in hypothalamic gamma-aminobutyric acid (GABA) inputs. Biochem Pharmacol 56:1331–1338 Dennedy MC, Friel AM, Houlihan DD, Broderick VM, Smith T, Morrison JJ (2004) Cannabinoids and the human uterus during pregnancy. Am J Obstet Gynecol 190:2–9 Deutsch DG, Ueda N, Yamamoto S (2002) The fatty acid amide hydrolase (FAAH). Prostaglandins Leukot Essent Fatty Acids 66:201–210 Dinh TP, Freund TF, Piomelli D (2002) A role for monoglyceride lipase in 2-arachidonoylglycerol inactivation. Chem Phys Lipids 121:149–158 El-Talatini MR, Taylor AH, Elson JC, Brown L, Davidson AC, Konje JC (2009) Localisation and function of the endocannabinoid system in the human ovary. PLoS One 4:e4579 Gebeh AK, Willets JM, Marczylo EL, Taylor AH, Konje JC (2012) Ectopic pregnancy is associated with high anandamide levels and aberrant expression of FAAH and CB1 in fallopian tubes. J Clin Endocrinol Metab 97:2827–2835 Gosden R, Lee B (2010) Portrait of an oocyte: our obscure origin. J Clin Invest 120:973–983 Grimaldi P, Orlando P, Di Siena S, Lolicato F, Petrosino S, Bisogno T, Geremia R, De Petrocellis L, Di Marzo V (2009) The endocannabinoid system and pivotal role of the CB2 receptor in mouse spermatogenesis. Proc Natl Acad Sci U S A 106:11131–11136 Gulyas AI, Cravatt BF, Bracey MH, Dinh TP, Piomelli D, Boscia F, Freund TF (2004) Segregation of two endocannabinoid-hydrolyzing enzymes into pre- and postsynaptic compartments in the rat hippocampus, cerebellum and amygdala. Eur J Neurosci 20:441–458 Habayeb OM, Taylor AH, Bell SC, Taylor DJ, Konje JC (2008) Expression of the endocannabinoid system in human first trimester placenta and its role in trophoblast proliferation. Endocrinology 149:5052–5060 Helliwell RJ, Chamley LW, Blake-Palmer K, Mitchell MD, Wu J, Kearn CS, Glass M (2004) Characterization of the endocannabinoid system in early human pregnancy. J Clin Endocrinol Metab 89:5168–5174 Hunt PA, Hassold TJ (2008) Human female meiosis: what makes a good egg go bad? Trends Genet 24:86–93 Ji YZ, Bomsel M, Jouannet P, Wolf JP (1997) Modifications of the human oocyte plasma membrane protein pattern during preovulatory maturation. Mol Reprod Dev 47:120–126 Kume S, Yamamoto A, Inoue T, Muto A, Okano H, Mikoshiba K (1997) Developmental expression of the inositol 1,4,5-trisphosphate receptor and structural changes in the endoplasmic reticulum during oogenesis and meiotic maturation of Xenopus laevis. Dev Biol 182:228–239 Ludanyi A, Eross L, Czirjak S, Vajda J, Halasz P, Watanabe M, Palkovits M, Magloczky Z, Freund TF, Katona I (2008) Downregulation of the CB1 cannabinoid receptor and related molecular elements of the endocannabinoid system in epileptic human hippocampus. J Neurosci 28:2976–2990 Matorras R, Prieto B, Exposito A, Mendoza R, Crisol L, Herranz P, Burgues S (2009) Mid-follicular LH supplementation in women aged 35–39 years undergoing ICSI cycles: a randomized controlled study. Reprod Biomed Online 19:879–887 McKinney MK, Cravatt BF (2005) Structure and function of fatty acid amide hydrolase. Annu Rev Biochem 74:411–432 Paria BC, Zhao X, Wang J, Das SK, Dey SK (1999) Fatty-acid amide hydrolase is expressed in the mouse uterus and embryo during the periimplantation period. Biol Reprod 60:1151–1157 Paria BC, Song H, Wang X, Schmid PC, Krebsbach RJ, Schmid HH, Bonner TI, Zimmer A, Dey SK (2001) Dysregulated cannabinoid signaling disrupts uterine receptivity for embryo implantation. J Biol Chem 276:20523–20528 Park B, Gibbons HM, Mitchell MD, Glass M (2003) Identification of the CB1 cannabinoid receptor and fatty acid amide hydrolase (FAAH) in the human placenta. Placenta 24:990–995 Peralta L, Agirregoitia E, Mendoza R, Exposito A, Casis L, Matorras R, Agirregoitia N (2011) Expression and localization of cannabinoid receptors in human immature oocytes and unfertilized metaphase-II oocytes. Reprod Biomed Online 23:372–379 Picton H, Briggs D, Gosden R (1998) The molecular basis of oocyte growth and development. Mol Cell Endocrinol 145:27–37 Schindler K (2011) Protein kinases and protein phosphatases that regulate meiotic maturation in mouse oocytes. Results Probl Cell Differ 53:309–341 Schuel H, Burkman LJ, Lippes J, Crickard K, Forester E, Piomelli D, Giuffrida A (2002) N-Acylethanolamines in human reproductive fluids. Chem Phys Lipids 121:211–227 Stitzel ML, Seydoux G (2007) Regulation of the oocyte-to-zygote transition. Science 316:407–408 Storr M, Emmerdinger D, Diegelmann J, Yuce B, Pfennig S, Ochsenkuhn T, Goke B, Lohse P, Brand S (2009) The role of fatty acid hydrolase gene variants in inflammatory bowel disease. Aliment Pharmacol Ther 29:542–551 Sun X, Dey SK (2012) Endocannabinoid signaling in female reproduction. ACS Chem Neurosci 3:349–355 Taylor AH, Ang C, Bell SC, Konje JC (2007) The role of the endocannabinoid system in gametogenesis, implantation and early pregnancy. Hum Reprod Update 13:501–513 Wang H, Matsumoto H, Guo Y, Paria BC, Roberts RL, Dey SK (2003) Differential G protein-coupled cannabinoid receptor signaling by anandamide directs blastocyst activation for implantation. Proc Natl Acad Sci U S A 100:14914–14919 Wang H, Guo Y, Wang D, Kingsley PJ, Marnett LJ, Das SK, DuBois RN, Dey SK (2004) Aberrant cannabinoid signaling impairs oviductal transport of embryos. Nat Med 10:1074–1080 Wang H, Dey SK, Maccarrone M (2006a) Jekyll and Hyde: two faces of cannabinoid signaling in male and female fertility. Endocr Rev 27:427–448 Wang H, Xie H, Dey SK (2006b) Endocannabinoid signaling directs periimplantation events. AAPS J 8:E425–E432 Wang H, Xie H, Sun X, Kingsley PJ, Marnett LJ, Cravatt BF, Dey SK (2007) Differential regulation of endocannabinoid synthesis and degradation in the uterus during embryo implantation. Prostaglandins Other Lipid Mediat 83:62–74 Wenger T, Toth BE, Juaneda C, Leonardelli J, Tramu G (1999) The effects of cannabinoids on the regulation of reproduction. Life Sci 65:695–701 Wenger T, Ledent C, Csernus V, Gerendai I (2001) The central cannabinoid receptor inactivation suppresses endocrine reproductive functions. Biochem Biophys Res Commun 284:363–368 Yazulla S (2008) Endocannabinoids in the retina: from marijuana to neuroprotection. Prog Retin Eye Res 27:501–526