人胚胎干细胞源免疫与基质调节细胞:宫腔粘连治疗新希望

【字体: 时间:2025年04月24日 来源:Stem Cell Research & Therapy 7.1

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  宫腔粘连(IUA)严重威胁女性生殖健康,现有治疗手段效果有限。研究人员开展了人胚胎干细胞源免疫与基质调节细胞(IMRCs)治疗 IUA 的研究。结果显示 IMRCs 能促进子宫内膜修复、恢复生育力,为 IUA 治疗提供新方向。

  在女性生殖健康领域,宫腔粘连(Intrauterine adhesion,IUA)就像一颗 “毒瘤”,严重威胁着众多女性的生育希望。IUA 又称 Asherman 综合征,是由于子宫内膜基底层受损和感染,导致子宫内膜纤维化,进而使宫腔或宫颈管出现部分或完全粘连。随着宫腔镜技术的广泛应用以及子宫相关手术的日益增多,IUA 的发病率也在不断攀升,已然成为女性继发性不孕的第二大常见原因。
目前,宫腔镜下粘连切除术(Transcervical resection of adhesion,TCRA)是 IUA 的标准治疗方法,它能在一定程度上恢复子宫形态,缓解因经血排出不畅引起的盆腔疼痛,恢复月经并提高术后妊娠率。然而,对于重度 IUA 患者,TCRA 的效果并不理想,复发率高达 62.5%,妊娠率仅在 22.5%-33.3% 之间。即便将 TCRA 与激素治疗、透明质酸凝胶、宫腔球囊、羊膜、生物支架和宫内节育器等联合使用,在逆转子宫内膜纤维化方面的效果依旧有限。因此,寻找更有效的治疗方法,促进子宫内膜再生,降低复发率,改善生殖结局,成为了医学领域亟待解决的难题。

在这样的背景下,首都医科大学附属北京妇产医院等机构的研究人员开展了一项关于人胚胎干细胞源免疫与基质调节细胞(Immunity-and-matrix-regulatory cells,IMRCs)治疗 IUA 的研究。间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)在组织修复和再生方面展现出了巨大潜力,在 IUA 治疗研究中也备受关注。但成人来源的 MSCs 存在诸多问题,如获取时具有侵入性、易受污染、增殖能力有限等。而 IMRCs 源自人胚胎干细胞,不仅具有自我更新和三系分化能力,还在免疫调节和抗纤维化方面表现出色,此前已在多种疾病治疗中取得成效,但在 IUA 治疗领域尚未被探索。此次研究成果发表在《Stem Cell Research & Therapy》上,为 IUA 的治疗带来了新的曙光。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:首先构建了 IUA 细胞模型和动物模型,IUA 细胞模型通过用 10ng/ml TGF-β1诱导人子宫内膜基质细胞(Human endometrial stromal cells,HESCs)48 小时获得,动物模型则采用机械损伤联合感染的双损伤法在 SD 大鼠身上构建;其次进行了 RNA 测序分析,对 Sham、PBS 和 IMRCs 组的子宫组织提取 RNA 进行测序,以探究差异表达基因;还对 IMRCs 来源的外泌体(Exos)进行了深入研究,包括分离、鉴定以及测序分析等。

研究结果如下:

  1. IMRCs 对 HESCs 纤维化的影响:通过构建 IUA 细胞模型发现,TGF-β1可诱导 HESCs 向肌成纤维细胞样表型转变,使上皮标记物 E-Cadherin 表达降低,肌成纤维细胞标记物 α-SMA、Vimentin 和 N-Cadherin 表达升高。而 IMRCs 条件培养基(IMRCs-CM)能逆转这一过程,降低 α-SMA、Vimentin 和 N-Cadherin 表达,促进 E-Cadherin 表达,表明 IMRCs-CM 可逆转 TGF-β1对 HESCs 的促纤维化作用。
  2. IMRCs 在 IUA 大鼠体内的分布与作用:给 IMRCs 标记 DiR 后注入 IUA 大鼠子宫,通过荧光显微镜观察和生物发光成像发现,IMRCs 可整合到大鼠子宫内膜,且在子宫内分布广泛,荧光强度随时间减弱,说明 IMRCs 能在子宫内停留一段时间但并非永久存在,且较少迁移到其他器官。
  3. 对子宫内膜组织学的影响:建立 IUA 大鼠模型并给予 IMRCs 治疗后,解剖观察和 HE 染色显示,IMRCs 治疗组的子宫内膜厚度在第 14 天和 21 天显著高于 PBS 组,第 14 天甚至高于 Sham 组;腺体数量也明显多于 PBS 组,表明 IMRCs 能促进子宫内膜修复和增殖,恢复子宫内膜功能。Masson 染色结果表明,IMRCs 治疗组的子宫内膜纤维化程度显著低于 PBS 组,有效减轻了异常细胞外基质(ECM)沉积。
  4. 对纤维化和炎症相关指标的影响:RT-qPCR 和 Western blot 检测发现,IMRCs 能降低 IUA 大鼠体内纤维化标记物 α-SMA、Vimentin 和 N-Cadherin 的表达,同时提高上皮标记物 E-Cadherin 的表达,有效逆转上皮 - 间质转化(Epithelial-mesenchymal transition,EMT)过程。此外,IMRCs 还能降低炎症因子 IL-2 的表达,抑制炎症反应。
  5. 与 UCMSCs 治疗效果的比较:将 IMRCs 与常用的脐带间充质干细胞(Umbilical cord mesenchymal stem cells,UCMSCs)进行对比,发现两者都能促进子宫内膜再生、修复宫腔结构和减少纤维化面积,但在改善子宫内膜功能和生育力方面,IMRCs 明显优于 UCMSCs,胚胎 implantation 率更高。
  6. Exos 的作用机制:对 IMRCs 来源的 Exos 进行研究,发现其能调节 TGF-β/Smad 信号通路,其中的 miR-27b-3p、miR-145-5p 和 miR-16-5p 等 miRNAs 可直接靶向 Smad2,抑制其磷酸化,进而发挥抗纤维化作用。转染这些 miRNA 模拟物能增强 HESCs 的增殖和迁移能力。

研究结论和讨论部分指出,IMRCs 在促进子宫内膜再生、减少纤维化面积、修复宫腔结构和恢复子宫内膜功能方面表现出巨大潜力,且在改善子宫内膜耐受性和妊娠结局上优于 UCMSCs。IMRCs 通过旁分泌途径发挥作用,Exos 中的特定 miRNAs 能抑制 TGF-β/Smad 信号通路,从而抑制子宫内膜纤维化。这项研究为 IUA 的治疗提供了新的理论依据和方向,有望推动 IUA 治疗领域的进一步发展,为众多受 IUA 困扰的女性带来生育的希望 。

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