Mammalian implantation is achieved through a complex molecular cross-talk between the pre-implantation embryo and the uterus. Estrogen signaling is known to be essential for proper implantation and not surprisingly, has been shown to modulate gene expression in the uterus. However, estrogen-mediated expression within the blastocyst remains unknown. This study aims to discover if the estrogen surge, occurring 3.5 days post coitum (d3.5) in pregnant mice, modulates molecular signaling within the blastocyst leading to receptiveness for embryo-uterine intercommunication thereby mediating proper implantation. We have highlighted two genes, ErbB2 and Sdc4, likely involved in intercellular communication and whose gene and protein expression levels are differentially regulated in the absence of the estrogen surge before implantation. These findings, initially discovered through a microarray analysis, have been verified by qRT-PCR assays and immunofluorescence staining in two groups of embryos: non-treated d3.5 blastocysts and d3.5 blastocysts from mice treated with an estrogen receptor inhibitor (ICI 182, 780). We have also demonstrated a direct and indirect effect of estrogen on our embryonic targets using an in vitro culture environment void of estrogen. Our results demonstrate that treatment with 17-β-estradiol can significantly up-regulate ErbB2 expression in these cultured blastocysts but not Sdc4 expression. Sdc4 expression, but not ErbB2, was significantly up-regulated by treatment with uterine fluid flushed from d3.5 pseudopregnant females, fluid that contains secondary uterine effectors. These findings suggest that estrogen plays a key role in gene and protein expression in the pre-implantation embryo and may be an important factor in mediating embryo-uterine signaling. / Chez les mammifères, l'implantation de l'embryon dans l'endomètre maternel repose sur un dialogue moléculaire materno-foetal complexe et synchronisé. La voie de signalisation des œstrogènes est impliquée dans la régulation de l'expression génique dans l'endomètre et joue un rôle central dans le processus d'implantation. Par contre, le rôle de l'oestrogène dans la régulation génique chez le blastocyste demeure méconnu. Le but premier de cette étude visait à déterminer le rôle du pic oestrogénique survenant 3.5 jours après la fertilisation au niveau de la régulation des événements moléculaires impliqués dans la régulation du foeto-maternel nécessaire pour l'établissement de la réceptivité utérine, et donc du processus implantatoire. Une analyse micropuces ADN a conduit à l'identification de deux gènes, ErbB2 et Sdc4, dont l'expression génique et protéique est modulée par le pic oestrogénique survenant lors de l'implantation, suggérant un rôle potentiel dans la communication foeto-maternelle au cours du processus implantatoire. Les résultats obtenus par micropuces furent confirmés par analyse PCR quantitative en temps réel (RT-PCR) et par marquage par immunofluorescence sur blastocystes de 3.5 jours provenant de souris traitées ou non avec un inhibiteur de récepteurs oestrogéniques (ICI 182, 780). En utilisant un système in vitro de culture d'embryons dépourvu d'oestrogène, nous avons également démontré une influence directe et indirecte de l'œstrogène sur ces deux gènes cibles. Les résultats obtenus au cours de cette étude démontrent que l'œstrogène stimule l'expression de ErbB2 chez les embryons en culture, sans affecter l'expression de Sdc4. Alors que le fluide utérin provenant de souris en état de pseudo-gestation pour 3.5 jours, contenant des effecteurs utérins secondaires, stimule l'expression de Sdc4 sans affecter l'expression de ErbB2. Collectivement, ces résultats suggèrent que l'oestrogène joue un rôle important au niveau de la régulation de l'expression génique et protéique chez l'embryon au cours du processus implantatoire et possiblement en tant que médiateur du dialogue foeto-maternel.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LACETR/oai:collectionscanada.gc.ca:QMM.103646 |
| Date | January 2011 |
| Creators | Sykas, Christine |
| Contributors | Daniel Dufort (Supervisor) |
| Publisher | McGill University |
| Source Sets | Library and Archives Canada ETDs Repository / Centre d'archives des thèses électroniques de Bibliothèque et Archives Canada |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation |
| Format | application/pdf |
| Coverage | Master of Science (Department of Medicine) |
| Rights | All items in eScholarship@McGill are protected by copyright with all rights reserved unless otherwise indicated. |
| Relation | Electronically-submitted theses. |
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