多组学解析揭示 PI3K/Akt 通路在子宫腺肌病肌层纤维化中的关键作用

【字体: 时间:2025年04月21日 来源:Scientific Reports 3.8

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  子宫腺肌病(AM)治疗手段有限,其肌层纤维化机制不明。研究人员通过整合蛋白质组学和代谢组学分析 AM 患者肌层组织,发现 PI3K/AKT 通路在其中起关键作用,为 AM 病理研究和抗纤维化治疗提供方向。

  子宫腺肌病(Adenomyosis,AM)是一种常见的妇科疾病,它就像子宫里的 “不速之客”,让女性朋友们吃尽苦头。患者常常会出现月经量过多、痛经难忍、慢性盆腔疼痛等症状,严重的还可能导致不孕,极大地影响了患者的生活质量。目前,针对 AM 的有效保守治疗方法少之又少,很多患者无奈之下只能选择切除子宫,这不仅让她们失去了生育能力,还带来了沉重的经济负担。
造成这种困境的主要原因是,AM 的发病机制一直是个 “谜团”,尤其是子宫肌层纤维化的具体分子机制,至今尚未完全明确。为了揭开这个 “谜团”,来自福建医科大学附属福建省妇幼保健院等机构的研究人员开展了一项极具意义的研究。他们通过整合蛋白质组学和代谢组学技术,深入探究了 AM 患者子宫肌层纤维化的分子机制。该研究成果发表在《Scientific Reports》上,为我们认识和治疗 AM 提供了新的思路。

在研究方法上,研究人员收集了 10 对 AM 患者的子宫腺肌病病灶和正常肌层组织样本。他们运用液相色谱 - 串联质谱(LC - MS/MS)技术,对样本进行蛋白质组学和代谢组学分析。同时,采用了多种生物信息学分析方法,如基因本体(GO)注释、京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析等,还进行了免疫组化、Western blotting 等实验验证。

在研究结果方面:

  • 临床数据分析:对 10 例 AM 患者的临床数据进行分析,发现血清 CA125 水平升高与痛经、月经量增加和子宫增大密切相关。MRI 检查和组织学染色结果也显示出 AM 患者子宫肌层的典型病变特征,如肌层边界模糊、内膜腺体和间质侵入肌层以及肌层纤维化等。
  • 蛋白质组学分析:通过蛋白质组学分析,共鉴定出 6013 种蛋白质,其中有 654 种差异表达蛋白质(Differentially Expressed Proteins,DEPs)。这些 DEPs 涉及细胞内结构、信号转导和免疫系统等多个方面。KEGG 通路分析发现,补体和凝血级联反应、细胞外基质(Extracellular Matrix,ECM) - 受体相互作用、PI3K - AKT 信号通路等显著富集。进一步分析发现,AM 患者的腺肌病肌层中含有大量的胶原蛋白等 ECM 蛋白,这些蛋白的过度沉积导致了肌层纤维化,而 PI3K/AKT 信号通路在其中发挥了重要作用123
  • 代谢组学分析:代谢组学分析表明,AM 患者和正常对照组之间存在显著的代谢物组成差异。共鉴定出 37 种上调和 79 种下调的差异表达代谢物(Differentially Expressed Metabolites,DEMs)。KEGG 通路富集分析显示,这些 DEMs 主要富集在咖啡因代谢、碳青霉烯生物合成等代谢途径中4
  • 蛋白质组学和代谢组学整合分析:整合分析发现,DEPs 和 DEMs 在能量、碳水化合物等代谢过程中存在显著关联。对 PI3K/AKT 信号通路的 DEPs 和所有 DEMs 进行 Spearman 相关性分析,结果表明代谢物调节与腺肌病肌层纤维化中的 PI3K/AKT 信号通路密切相关56
  • 验证实验:通过 Western blotting 实验验证了部分 DEPs 的表达,如丝氨酸 - 苏氨酸激酶 11(STK11)、分泌型卷曲相关蛋白 4(SFRP4)等,并且发现 PI3K/AKT 信号通路在腺肌病肌层纤维化中被激活。免疫组化实验证实了腺肌病病灶中基质细胞向肌成纤维细胞的转化,且该转化与 PI3K/AKT 信号通路的激活相关。体外实验表明,PI3K/AKT 抑制剂能够抑制肌成纤维细胞的增殖,减少 ECM 蛋白的表达,从而缓解肌层纤维化789

在研究结论和讨论部分,研究人员指出,本研究首次通过多组学方法揭示了 AM 肌层纤维化的关键病理机制,明确了 PI3K/AKT 信号通路在其中的重要作用。这一发现为 AM 的病理生理学研究提供了重要依据,也为抗纤维化治疗提供了潜在的靶点,让我们看到了治疗 AM 的新希望。然而,AM 纤维化的机制复杂,可能涉及多个通路,未来还需要进一步深入研究。

总的来说,这项研究成果为我们理解 AM 的发病机制打开了一扇新的大门,为后续的研究和治疗提供了重要的参考,有望在未来帮助更多的 AM 患者摆脱疾病的困扰。

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