Decoding the Role of Osteopontin in Embryo Hatching and Implantation: from Molecular Mechanisms to Clinical Relevance

胚胎著床（embryo implantation）是哺乳動物生殖過程中極為精密且具決定性的事件，關乎懷孕是否能順利建立。然而，著床失敗已成為輔助生殖技術（ART）成功率提升的最大瓶頸之一，尤其在反覆著床失敗（Recurrent Implantation Failure, RIF）病患中，即便移植高品質胚胎，在內膜厚度正常的情況下，著床仍無法成功，顯示胚胎與子宮間的分子交互作用尚未被完全理解與掌握。 本計畫旨在深入探討骨橋蛋白（osteopontin, OPN）於胚胎與子宮內膜界面所扮演之調控角色，並釐清其透過 αvβ3 integrin 與 RGS2 訊號路徑，於胚胎著床過程中所驅動之細胞黏附、遷移與訊息傳導機制。初步實驗顯示，OPN 在晚期胚胎（morula 及 blastocyst）顯著表現，且其外源補充可提升胚胎孵出率與體外著床能力，並誘導與細胞附著相關之關鍵基因（如 Rgs2）表現上升，進一步驗證 OPN 為著床過程中具功能性的調控因子。 本計畫將透過三個研究目標： （一）釐清 OPN 如何提升胚胎發育與著床能力； （二）解構 OPN 活化 αvβ3 integrin 與 RGS2 所引發之下游訊號傳遞機制； （三）分析 OPN 如何調節子宮內膜受納性，並建立其分子診斷應用潛力。 藉由運用體內外胚胎著床模式、三維滋養層球體模型（trophoblastic spheroids）、微陣列分析與功能性基因驗證（qPCR），本研究將建構完整的 OPN-αvβ3-RGS2 訊號網絡，釐清其於母胎界面所發揮之角色，並探討其在胚胎發育潛力評估、內膜接受性診斷與著床輔助治療的轉譯應用。 本研究具高度創新性與多重面向的潛在影響，預期成效如下： 一、學術與臨床意涵： 本計畫將補足目前生殖醫學中對「胚胎-子宮交互作用機制」理解之不足，並提出 OPN 為潛在治療標的與生物標記的新證據，有助於建立反覆著床失敗之分子診斷依據，並為臨床胚胎挑選與內膜準備提供精準化決策依據。 二、社會與人口挑戰應對： 在少子化與高齡生育趨勢日益加劇之背景下，提升 ART 成功率對於國家人口政策具有長遠意義。本研究將有助於減少不孕症患者試管療程週期數、降低醫療與心理負擔，提升育齡婦女成功懷孕的機會，進而增進社會整體生育力。 三、產業與經濟發展潛力： OPN 相關生物標記若能成功轉譯，將可應用於胚胎培養添加劑、子宮受納性檢測試劑與個人化植入時機選擇之臨床決策支援系統，具有高度商品化潛力。未來可與生技公司合作發展「OPN 精準著床促進平台」，鏈結國內生殖醫學中心與生殖科技產業，強化我國在全球輔助生殖市場中的競爭優勢。 綜上所述，本研究不僅深化對胚胎著床分子生理的理解，亦具備學術突破性、臨床應用價值及高度產業延伸潛力，符合國科會「促進跨域整合」、「精準健康」及「少子高齡對策」等核心科研政策，為提升國家整體生育力與精準醫療發展奠定關鍵基礎。