PAI-1 促内皮细胞衰老引发子宫内膜纤维化，新靶点带来治疗新希望

为探究 IUA 发病机制，研究人员研究子宫内膜内皮细胞衰老，发现 PAI-1 的关键作用，为治疗 IUA 提供新策略。

　　# 子宫内膜纤维化研究新突破：PAI-1 成为潜在治疗靶点
在女性生殖健康领域，有一种神秘又棘手的病症 —— 宫腔粘连（Intrauterine adhesions，IUA），也被称为 Asherman 综合征（AS）。它就像子宫里的 “不速之客”，悄无声息地破坏着女性孕育新生命的 “土壤”，成为导致子宫性不孕的重要原因。目前，针对 IUA，宫腔镜粘连松解术是唯一推荐的治疗方法，但令人头疼的是，其复发率居高不下，尤其是在病情严重的患者中。

为什么 IUA 如此顽固？原来，子宫内膜有着独特的周期性再生系统，这一过程严重依赖于血管的周期性生长和消退。然而，当子宫内膜基底层受到创伤，就会破坏上皮下毛细血管丛，阻碍子宫内膜的再生。这时，原本正常的细胞会被成纤维细胞和肌成纤维细胞取代，这些细胞会大量分泌细胞外基质，最终导致纤维化。在纤维化严重的区域，子宫内膜变得又薄又萎缩，腺体失去活性，间质血管也变得稀少，这样恶劣的环境让胚胎难以着床。尽管 IUA 的这些病理变化已被人们熟知，但背后的分子机制却依旧迷雾重重。

为了揭开这层神秘的面纱，来自南京大学医学院附属鼓楼医院、南京医科大学等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Cell Death Discovery》上，为 IUA 的治疗带来了新的曙光。

研究人员运用了多种技术方法来开展这项研究。在样本方面，收集了 IUA 患者和正常对照者的增殖期子宫内膜组织，以及健康个体的脐带组织。技术手段上，利用单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）来分析细胞的基因表达情况；通过免疫荧光染色（IF）、蛋白质免疫印迹（Western blotting）和实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）等实验技术，检测相关蛋白和基因的表达水平；还构建了小鼠 IUA 模型，以在体内研究疾病的发生发展过程；同时运用 RNA 干扰（RNAi）技术，沉默特定基因来探究其功能。

下面来看看具体的研究结果：

• 子宫内膜内皮细胞在 IUA 患者中发生衰老：研究人员首先利用 “SenMayo” 衰老基因集分析健康个体和 IUA 患者子宫内膜中各种细胞亚群的衰老状态。结果发现，与其他细胞簇相比，衰老基因集在内皮细胞、巨噬细胞和基质细胞中特异性富集，尤其是典型的衰老标记物 CDKN1A（P21）在内皮细胞中富集更为明显。此外，IUA 患者子宫内膜内皮细胞中衰老相关基因的表达水平显著高于正常子宫内膜内皮细胞。免疫荧光染色也进一步证实，IUA 患者子宫内膜内皮细胞中 P16 和 P21 的表达明显升高，这表明这些细胞发生了衰老。
• 衰老的内皮细胞损害血管生成并促进基质细胞纤维化：为评估内皮细胞衰老的影响，研究人员用阿霉素（Dox）处理人脐静脉内皮细胞（HUVECs）构建衰老模型。结果显示，Dox 处理后，细胞中 P21、P16、IL-6（一种典型的衰老相关分泌表型（SASP）标记物）和内皮细胞激活标记基因的表达增加，SA-β- 半乳糖苷酶（SA-β-gal）染色阳性率升高，细胞的血管生成能力丧失。进一步研究发现，衰老的内皮细胞能分泌促纤维化介质，促进子宫内膜基质细胞（ESCs）中纤维化标记物 ACTA2 和 COL1A1 的表达。而且，随着 HUVECs 传代次数增加，其培养上清促进基质细胞纤维化的能力也增强。
• 子宫内膜基质细胞来源的 PAI-1 促进内皮细胞衰老：为探究内皮细胞衰老的原因，研究人员使用 CellChat 分析 IUA 患者子宫内膜中内皮细胞与其他细胞的相互作用，发现内皮细胞与基质细胞的相互作用最为显著。进一步分析发现，高表达 SERPINE1（PAI-1）的基质细胞亚群在 IUA 患者子宫内膜中明显增加。收集高表达 PAI-1 的 ESCs 细胞培养上清处理 HUVECs，结果显示，这些上清能诱导内皮细胞形态改变，促进 P21、P16 和 IL-6 的表达，抑制 eNOS 的表达，同时细胞的迁移和血管生成能力下降。
• PAI-1 通过 uPAR 促进内皮细胞衰老：PAI-1 属于纤溶系统，它与尿激酶型纤溶酶原激活剂（uPA）以及尿激酶型纤溶酶原激活剂受体（uPAR）相互作用。研究发现，IUA 患者子宫内膜中 uPAR 的表达升高，PAI-1+ESCs 表达高水平的 uPA。用高表达 PAI-1 的 ESCs 上清处理 HUVECs，能增加 uPAR 的表达，而用 siRNA 沉默 uPAR 则可逆转阿霉素诱导的内皮细胞衰老。
• TGF-β 以 SMAD 依赖的方式上调 PAI-1：研究表明，PAI-1 是 TGF-β 的下游分子，TGF-β 能诱导成纤维细胞向肌成纤维细胞转变。用 TGF-β 刺激 ESCs 后发现，PAI-1 在 RNA 和蛋白质水平上的表达均先于 ACTA2 和 COL1A1 增加。使用 TGF-β 抑制剂 SB-431542 处理后，p-SMAD2 和 PAI-1 的表达下降，这表明 TGF-β 可通过 p-SMAD2 增加 PAI-1 的表达。
• PAI-1 抑制剂抑制小鼠内皮细胞衰老和子宫内膜纤维化：研究人员建立了双损伤诱导的 IUA 小鼠模型，发现模型小鼠子宫内膜出现纤维化，PAI-1、uPA 和 uPAR 的表达升高，内皮细胞发生衰老。用 PAI-1 抑制剂 Tiplaxtinin（TPX）处理 IUA 小鼠后，PAI-1、uPA 和 uPAR 的表达降低，内皮细胞衰老减轻，子宫内膜纤维化也得到缓解。

在讨论部分，研究人员指出，以往对子宫内膜纤维化的研究主要集中在上皮细胞、基质细胞和免疫细胞，而内皮细胞的作用常被忽视。他们的研究首次揭示了内皮细胞衰老在 IUA 发病机制中的关键作用，即 TGF-β 通过激活 SMAD2 促进 ESCs 中 PAI-1 的表达，PAI-1 与 uPA 协同作用于内皮细胞上的 uPAR 受体，加速细胞衰老。内皮细胞衰老后，血管生成能力受到抑制，并通过释放 SASP 等因子促进子宫内膜纤维化。抑制 PAI-1 可有效抑制内皮细胞衰老，减轻子宫内膜纤维化。这一发现为 IUA 的治疗提供了新的潜在靶点和治疗策略，为攻克这一困扰女性生殖健康的难题带来了新的希望。