Nitric oxide generated by endothelial nitric oxide synthase (eNOS) plays an important role in maintaining cardiovascular homeostasis. Under various pathological conditions, abnormal expression of eNOS contributes to endothelial dysfunction and the development of cardiovascular diseases. A variety of pathological stimuli has been reported to decrease eNOS expression mainly through decreasing eNOS mRNA stability by regulating the binding of several cytosolic proteins to the cis-acting sequences within eNOS mRNA 3' untranslated regions. However, the detailed mechanisms remain elusive. Because microRNAs inhibit gene expression through binding to the 3' untranslated regions of their target mRNAs, microRNAs may be the important posttranscriptional modulators of eNOS expression. Here, we provided evidence that eNOS is a direct target of miR-155. Overexpression of miR-155 decreased, whereas inhibition of miR-155 increased, eNOS expression and NO production in human umbilical vein endothelial cells and acetylcholine-induced endothelium-dependent vasorelaxation in human internal mammary arteries. Inflammatory cytokines including tumor necrosis factor-α increased miR-155 expression. Inhibition of miR-155 reversed tumor necrosis factor-α-induced downregulation of eNOS expression and impairment of endothelium-dependent vasorelaxation. Moreover, we observed that simvastatin attenuated tumor necrosis factor-α-induced upregulation of miR-155 and ameliorated the effects of tumor necrosis factor-α on eNOS expression and endothelium-dependent vasodilation. Simvastatin decreased miR-155 expression through interfering mevalonate-geranylgeranyl-pyrophosphate-RhoA signaling pathway. These findings indicated that miR-155 is an essential regulator of eNOS expression and endothelium-dependent vasorelaxation. Inhibition of miR-155 may be a new therapeutic approach to improve endothelial dysfunction during the development of cardiovascular diseases.

Summary Embryo implantation requires temporospatial maternal-embryo dialog to regulate the interactions between an activated blastocyst and a receptive endometrium; however, the details of the related cell-specific coordination is largely unknown because of the cellular complexity and dynamic developmental processes of both the embryo and endometrium during peri-implantation. By comparing single-cell RNA (scRNA) data obtained from entire uteri of pregnant and pseudo-pregnant mice with embryos that were in the oviduct (dpc2.5 days post-coitum [dpc]) or had entered the uterus (after 3.5 dpc), we found a maternal estrogen and progesterone signaling-dependent functional differentiation process in which progesterone induced estrogen-responsive luminal epithelial cells to differentiate into two new types of epithelial cells: adhesion epithelial cells (AECs) and supporting epithelial cells (SECs) on 2.5 dpc. In addition to maternal signaling data, the uterine scRNA and corresponding embryo bulk sequencing data were obtained, and analyses revealed that embryonic Pdgfa and Efna3/4 signaling activated AECs and SECs, enhancing the attachment of embryos to the endometrium after implantation. Specifically, embryonic signaling induced additional transformation of AECs by preventing adjacent AECs, but not AECs away from the embryo in the implantation chamber, from undergoing apoptosis. Furthermore, we demonstrated that epithelial cell differentiation and related regulatory signaling were largely conserved in humans and mice. In the human endometrium, developmental defects of SOX9-positive epithelial cells similar to luminal epithelial cells were related to thin endometrium. Our work provides comprehensive and systematic information on endometrial luminal epithelial cell development directed by maternal and embryonic signaling, which is important for endometrial receptivity and embryo implantation.