研究背景:体外受精-胚胎移植（IVF-ET）及其衍生技术的最终目的是使不孕不育患者成功妊娠,其关键环节是胚胎着床。反复着床失败（RIF）是一种临床现象,仅适用于接受辅助生殖技术（ART）治疗的患者,指多次将优质胚胎植入正常子宫后,仍未获得妊娠。RIF对临床医生来说是一个具有挑战性的难题,但对不孕症患者来说可能是一个毁灭性的现实。胚胎的成功植入是一个复杂的过程,与胚胎质量、子宫内膜容受性、免疫因素和助孕方案等多方面有着密切联系,其中子宫内膜容受性为关键因素。子宫内膜的容受性为胚胎发育和胎盘形成提供了最佳环境,提高子宫内膜容受性是提高妊娠率的关键所在,因此子宫内膜容受性一直是生殖医学领域研究的焦点。目前临床上RIF的发生率较高,其影响因素多而复杂,尽管研究取得一定进展,但仍不能通过监测某些具体指标来准确评估子宫内膜容受性以提高妊娠率。本课题组前期研究发现拓扑异构酶Ⅱα（topoisomeraseⅡα,TOP2A）可能为RIF的关键基因。TOP2A是一种在转录过程中控制和改变DNA拓扑状态的酶,参与DNA复制、染色体分离、染色质浓缩等细胞生物学行为,对细胞分裂至关重要,是细胞增殖的生物标志物,但其参与反复着床失败的研究尚未见报道。研究目的:本研究拟阐明TOP2A在不同时期子宫内膜组织、体外细胞及动物模型中的定位、表达,研究TOP2A对子宫内膜基质细胞生理功能的影响,并探索其调节子宫内膜容受性,参与反复着床失败的可能分子机制。探讨以子宫内膜基质细胞TOP2A为靶点调控子宫内膜容受性的可行性,为预防和治疗反复着床失败提供新的思路和理论依据。研究方法:收集反复着床失败患者与正常健康对照的子宫内膜组织行蛋白组学分析,得到TOP2A为RIF的关键差异表达蛋白。免疫组织化学染色法（IHC）、蛋白免疫印迹实验（Western blot）和实时荧光定量PCR（RT-q PCR）检测TOP2A在人子宫内膜组织中的表达与定位。使用慢病毒建立TOP2A敲降的稳转株。通过下调TOP2A在人子宫内膜基质细胞系（T-HESCs）中的表达,研究其在子宫内膜蜕膜化中的作用。将TOP2A敲降的T-HESCs细胞及正常阴性对照的THESCs细胞同时体外诱导蜕膜化处理4天后进行m RNA测序,挖掘其差异表达基因及富集的相关信号通路,然后通过蛋白免疫印迹和免疫荧光在T-HESCs细胞中验证。在GD2.5、GD3.5时,通过尾静脉注射TOP2A干扰腺病毒（Ad-TOP2A）构建TOP2A敲降的小鼠模型,检测小鼠子代数量及胎儿发育情况,观察TOP2A对小鼠生育力的影响。研究结果:通过反复着床失败患者与正常健康对照子宫内膜的蛋白组学分析,发现TOP2A为显著差异表达蛋白。TOP2A广泛表达在人子宫内膜基质细胞及腺上皮细胞中。TOP2A的表达随月经周期变化,且在反复着床失败患者子宫内膜中表达下降。T-HESCs细胞体外诱导蜕膜化过程中,TOP2A表达水平降低。TOP2A的敲降导致T-HESCs细胞的蜕膜化增强,主要表现为蜕膜化标志物的表达上升及细胞本身形态学的改变。转录组学分析提示TOP2A通过NF-κB信号通路影响子宫内膜蜕膜化。TOP2A敲降的小鼠胎儿重量下降,呈现发育障碍表型。结论:我们首次证明了TOP2A的表达在月经周期中发生动态变化,并且在RIF患者着床期的子宫内膜中,TOP2A的表达水平显著降低。我们分析了TOP2A在RIF发病中的可能机制,TOP2A的异常表达可能影响子宫内膜蜕膜化,改变患者子宫内膜容受性及着床窗,导致RIF的发生。我们还发现TOP2A可能通过NF-κB途径参与子宫内膜蜕膜化和胚胎着床过程。我们的结果表明,TOP2A表达降低介导的NF-κB信号通路在RIF中起重要作用,调控子宫内膜TOP2A表达可能成为防治RIF的一个新策略。