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维生素D受体(VDR)通过自噬介导的上皮-间质转化(EMT)促进子宫内膜纤维化的机制研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月13日 来源:Genes & Diseases 9.4
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本研究针对宫腔粘连(IUA)的发病机制,聚焦维生素D受体(VDR)在子宫内膜纤维化中的作用。研究人员通过临床样本分析、基因敲除小鼠模型和细胞实验,首次发现VDR表达下调会通过抑制自噬(ATG7/LC3-II/p62通路)和激活MAPK/ERK、PI3K/AKT/mTOR信号通路促进EMT过程,导致子宫内膜纤维化。该研究为IUA的诊断和治疗提供了新靶点,提示维生素D或可作为潜在治疗剂。
宫腔粘连(IUA)是导致女性不孕和反复流产的常见疾病,其典型特征是子宫内膜纤维化形成。尽管宫腔镜手术技术进步显著,但超过半数重症患者治疗效果不佳,这背后隐藏着一个关键科学问题:子宫内膜为何会不可逆地纤维化?传统观点认为创伤或感染是主要诱因,但分子层面的机制始终未明。近年来,科学家们注意到自噬(一种细胞自我清理机制)缺陷与纤维化疾病密切相关,而维生素D受体(VDR)作为调控自噬的关键因子,在肾脏、肺脏等器官纤维化中已有研究,但其在子宫内膜中的角色仍是空白。
重庆医科大学附属第二医院妇产科的研究团队在《Genes》发表的研究填补了这一空白。他们通过临床样本测序发现,IUA患者的子宫内膜中VDR表达显著降低。为验证这一现象,研究人员构建了子宫特异性VDR基因敲除小鼠,并采用RNA干扰、过表达载体转染、染色质免疫共沉淀(ChIP)、双荧光素酶报告基因等关键技术,结合20例IUA患者和19例输卵管性不孕患者(对照组)的子宫内膜样本分析,系统揭示了VDR-自噬-EMT的调控网络。
VDR表达降低与IUA密切相关
转录组测序显示IUA患者子宫内膜VDR mRNA水平显著下调,Western blot和免疫组化证实其蛋白表达减少。KEGG分析提示NF-κB、TNF等炎症通路异常激活,暗示VDR可能通过调控炎症微环境参与疾病进程。
VDR通过自噬调控EMT过程
在子宫内膜上皮细胞中,VDR沉默会抑制自噬标志物LC3-II和ATG7的表达,同时增加自噬底物p62的积累;反之,VDR过表达则增强自噬流。值得注意的是,当使用自噬抑制剂氯喹(CQ)或ATG7 siRNA时,VDR过表达对EMT(表现为CDH1下降、CDH2和α-SMA上升)的抑制作用被抵消,证明VDR通过自噬依赖途径抑制纤维化。
MAPK/ERK和PI3K/AKT/mTOR通路是关键媒介
VDR沉默会显著提高p-MTOR、p-AKT和p-MAPK/ERK的磷酸化水平,而过表达则抑制这些信号分子的激活。临床样本分析显示,IUA子宫内膜中这些磷酸化蛋白水平均高于正常组织,证实VDR通过双重通路调控自噬。
ATG7是VDR的直接靶基因
生物信息学预测发现ATG7启动子区存在3个VDR结合位点,ChIP实验证实VDR能直接结合这些区域,其中第二个位点亲和力最强。双荧光素酶报告实验进一步证明,维生素D3(calcitriol)可通过VDR增强ATG7启动子活性。
动物模型验证治疗潜力
VDR敲除小鼠子宫内膜出现典型纤维化病变:腺体减少、胶原沉积(Masson染色证实),同时自噬标志物ATG7和LC3-II降低,EMT标记物CDH2升高。令人振奋的是,自噬激活剂雷帕霉素(rapamycin)治疗可逆转这些异常,为临床转化提供直接证据。
这项研究首次阐明VDR在子宫内膜稳态维持中的核心作用:生理状态下,VDR通过直接激活ATG7转录维持基础自噬水平,进而抑制MAPK/ERK和PI3K/AKT/mTOR通路的过度激活,阻止EMT发生;当VDR表达不足时,自噬缺陷导致上皮细胞获得间质特性,最终引发不可逆的纤维化。该发现不仅为IUA提供了新的诊断标志物(VDR表达水平),更开辟了维生素D及其受体激动剂的治疗新途径。考虑到维生素D补充剂的安全性和可及性,这一研究成果具有显著的临床转化价值,或将成为突破当前IUA治疗瓶颈的关键突破口。
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