脐带间充质干细胞治疗宫腔粘连作用机制的研究进展.pdf

分分子子生生物物医医学学脐带间充质干细胞治疗宫腔粘连作用机制的研究进展张吉张丹魏巍(.大连大学附属中山医院妇产科辽宁 大连 .大连大学辽宁 大连 .大连医科大学辽宁 大连):/通信作者:魏巍:.中图分类号:.文献标识码:文章编号:()摘要:宫腔粘连()是一种严重危及女性生育功能的常见妇科疾病目前 的治疗主要采用宫腔镜下粘连分解但并不能有效改善中、重度 且术后复发率较高 间充质干细胞()在组织修复及再生医学领域展现出巨大的治疗潜力而脐带()凭借其低免疫原性、良好的组织相容性和多向分化潜能等优势成为治疗 的研究热点 但目前针对 治疗 的研究主要集中于基础实验临床案例报道较少 因此未来仍需更多临床试验阐明 治疗 的最佳应用途径及标准化治疗方案关键词:宫腔粘连脐带间充质干细胞再生医学干细胞移植 .:.:().()().:宫腔粘连()又被称为 综合征指子宫内膜基底层受损导致修复障碍、组织纤维化进而导致宫腔部分或全部粘连引发月经紊乱、周期性下腹痛、反复流产、不孕和其他产科并发症等 据统计 的不孕女性患有 严重影响女性生殖健康 目前临床首选宫腔镜下粘连分离术治疗 并于术后辅以人工周期、放置宫内节育器以及球囊等措施预防再次粘连虽可部分改善中、重度粘连患者的临床症状但预后并不理想严重粘连患者术后复发率高达.活产率仅为.干细胞具有较高的复制能力和多向分化潜能而间充质干细胞()具有极低的免疫原性及可观的免疫调节和免疫抑制作用且不会引发特异性免疫反应 是再生医学移植细胞的良好来源可用于皮肤损伤、神经损伤、股骨头坏死、心脏疾病、肝纤维化等组织损伤以及纤维化疾病的治疗 而脐带()具有取材方便、低免疫原性、易长期医学综述 年 月第 卷第 期 冷冻保存、增殖和分化潜能良好等优势且不涉及伦理和法律问题是细胞移植治疗领域最具前景的 之一 现就 治疗 作用机制的研究进展予以综述 的发病机制随着宫腔内有创操作的日益增加 的发病率不断升高且已成为女性子宫方面不孕的首要病因严重影响育龄期女性的生殖潜力和身心健康目前 的发病机制尚未完全阐明可能与以下几点有关 子宫内膜雌激素受体()出现异常:患者子宫内膜组织中 对体内雌激素的敏感性下降在生理剂量雌激素的作用下不足以使损伤的子宫内膜得到修复此外 患者子宫内膜 表达水平显著高于正常者且重度 患者子宫内膜 的表达水平显著高于轻、中度 患者表明 的形成可能与 的异常上调有关 过度的炎症反应:损伤及感染均可破坏子宫内膜屏障导致子宫内膜微环境中白细胞介素()、转化生长因子()、趋化因子配体、结缔组织生长因子等细胞因子水平显著升高而激活的细胞因子可通过相应的信号转导通路导致内膜纤维化其中 可通过经典/途径和非经典途径信号级联的动态组合促进子宫内膜纤维化 血管生成障碍:患者子宫内膜组织结构较为紊乱血管被胶原蛋白层层包裹后出现闭合现象引发血管内皮生长因子表达下调导致子宫内膜得不到充足的血供及营养供应从而不能正常修复受损的子宫内膜 子宫内膜干细胞缺失:子宫内膜基底层含有干细胞基底层受到严重损伤导致内膜干细胞大量缺失而剩余的干细胞又不足以维持组织再生导致子宫内膜无法得到修复子宫内膜微生物群变异:在宫腔微生态水平上 患者乳酸杆菌、克雷伯菌属及希瓦菌属的检出率均高于非 患者 患者中不动杆菌的比例显著低于非 患者提示子宫内膜微生物群变异可能是 的发病原因之一 神经反射:宫腔内操作可通过机体神经反射导致子宫平滑肌强直收缩从而引起宫腔生理性狭窄子宫平滑肌持续性强直收缩则可导致宫腔由生理性狭窄转变为器质性狭窄进而导致 发生 生物学特性 来源于脐带组织以及脐带结扎后残留的血液其除具有增殖、分化等特性外还具有免疫特权起到免疫调节及免疫抑制作用 的生物学特性主要包括细胞形态:体外培养下为长梭形的成纤维细胞形态形态均一、折光度较好具有贴壁性 免疫表型:表面抗原具有非单一性目前尚未发现其特异的表面抗原 和采用组织学和免疫组织化学法分析 在体外的扩增结果发现细胞表面表达 和并不表达 和 增殖能力:与骨髓 和脂肪 相比 具有更强的增殖能力其可通过分泌多种细胞因子在细胞增殖、生长和组织修复领域发挥重要作用 分化潜能:可分化为心肌细胞、胰岛样细胞、肝细胞、骨骼肌细胞、神经元细胞、血管内皮细胞等成体细胞但其分化诱导条件才是决定其分化方向的最主要因素 治疗 的作用机制子宫内膜受损后趋化因子诱导 定向迁移至受损内膜处通过自身增殖及分化或激活原位残留的干细胞重塑子宫内膜增加子宫内膜厚度、腺体个数抑制子宫内膜纤维化 同时 还可分泌多种细胞因子起到抗炎、抗菌、促进血管生成的作用从而调控受损的细胞进行自我修复实现子宫内膜组织的再生.通过归巢作用定植于靶向组织机体组织受损时 会通过脉管系统定向迁移至靶向组织并定植存活参与组织的自我修复再生这一过程称为“归巢作用”“归巢”到靶向组织需要经过 步:识别靶向组织的微内皮血管穿透内皮血管进入靶向组织再生“归巢”过程表明 迁移需要多步骤、多方面的相互协调化学因子、细胞因子、黏附因子、细胞外基质降解蛋白酶等均参与其中 其中炎性趋化因子最为重要受损子宫内膜组织局部会产生并释放多种趋化因子导致内膜微环境发生改变这也是 归巢的初始因素内环境中的各种化学因子与其受体相互结合可促使 特异性归巢于病损的内膜组织 正常子宫内膜在体内多种激素作用下发生周期性变化外源性 经血液循环到达医学综述 年 月第 卷第 期 正常的子宫内膜后随内膜功能层的脱落而脱落无法定植于子宫内膜中而血液循环覆盖的子宫内膜中的 可长时间存在并保持高度的自我更新和分化潜能 杨晓清等给予子宫内膜受损大鼠移植注入被标记的 后镜检发现大鼠子宫内膜增厚、腺体数量增多、腺腔增大、间质血管更丰富标记的 聚集于子宫内膜的受损部位具有特有的归巢现象 汪沙等发现经 抗体染色的 在 大鼠受损子宫内膜存活且主要分布于靠近宫腔的子宫内膜组织中进一步检测发现移植 的大鼠 表达水平显著升高由此可见 不仅可归巢于受损的子宫内膜组织中还可促进子宫内膜细胞增殖加速受损的子宫内膜恢复.抑制上皮间充质转化和纤维化进程 本质是纤维化疾病在子宫内膜严重受损后的自我修复进程中大量胶原纤维沉积于宫腔内导致内膜纤维化 研究证明 的发生与/信号通路密切相关 上皮间充质转化指上皮细胞经过特定程序丢失极性及紧密连接而转变为具有间充质细胞表型的生物过程型上皮间充质转化在创伤引发的纤维化疾病进展中起重要作用 等在利用 治疗大鼠子宫内膜慢性损伤导致的纤维化时发现内膜损伤区域的子宫内膜间质标志物 和上皮标志物 表达显著上调血管标志物血管内皮生长因子 和 表达显著上调而移植 的大鼠炎症标志物 干扰素、肿瘤坏死因子、以及纤维化标志物 平滑肌肌动蛋白表达显著下调表明 可通过抑制炎症及子宫内膜过度纤维化促进子宫内膜细胞的增殖和血管增生从而快速修复受损的子宫内膜 外泌体()所携带的微(/)可调节上皮间充质转化相关信号通路表达抑制内膜纤维化进程 等在利用 治疗 小鼠时发现 内高表达的 可通过激活 激酶/信号转导及转录活化因子 信号通路抑制内膜纤维化进程促进受损子宫内膜恢复 由此可见 可通过多种信号通路及机制抑制上皮间充质转化和纤维化进程.促进细胞增殖和血管生成在受损内膜的生理结构和功能恢复过程中离不开细胞的增殖和血管生成血管可为组织提供必需的氧气和营养物质在组织再生和伤口愈合中发挥关键作用 是纳米级细胞外囊泡具有生物相容性好、毒性低、靶向特异性好、免疫原性低等优点在细胞间物质传递以及信息交流过程中发挥至关重要的作用 中富含血管内皮生长因子、等生长因子不仅可提高细胞增殖以及血管形成的速度还可显著改善子宫内膜的容受性增加胚胎植入率 等在体外利用不同浓度和不同持续时间的 处理子宫内膜间质细胞()并通过 测定评估细胞活力细胞周期分析显示加入 后 的 合成速度加快且 期 的百分比显著增加还可直接被 内化并以剂量依赖性的方式刺激 生长 另有研究发现 中含有的 是促进 增殖的重要物质当 表达被抑制后 的增殖能力和活性均不同程度的减弱进一步进行生物信息学分析发现可参与子宫内膜修复相关信号通路的调控促进受损子宫内膜迅速修复 等将载有 的胶原支架移置入 患者宫腔后发现子宫内膜微血管的密度增加、和黄体酮受体表达上调表明载有 的胶原支架可促进子宫内膜血管生成并改善内膜对激素的反应.发挥免疫调控作用 低表达主要组织相容性复合体不表达主要组织相容性复合体的特性使其免受自然杀伤细胞和 淋巴细胞的攻击 在自身低免疫源性的前提下 可通过传递细胞因子和 调控免疫微环境进而调节 淋巴细胞、单核细胞、自然杀伤细胞等免疫效应细胞的增殖、成熟、极化和迁移 可促进巨噬细胞从 型向 型极化减少肿瘤坏死因子、干扰素等炎症因子的表达从而减轻组织的炎症损伤打造适宜子宫内膜修复再生的宫腔微环境 等发现 可抑制单核细胞分化为树突状细胞且这种抑制作用通过 分泌的 和肝细胞生长因子实现 还可诱导单核细胞来源的细胞产生 而 可医学综述 年 月第 卷第 期 间接加强 对单核细胞的抑制作用 辅助性 细胞(细胞)和 细胞亚群是具有免疫促进作用的 细胞通过流式细胞术检测发现实验组(淋巴细胞和 共培养比例为 )在加入 后 细胞和 细胞亚群的比例显著低于对照组(淋巴细胞单独培养)进一步分析调节性 细胞亚群中的 细胞比例发现实验组中 比例显著高于对照组表明 可在一定程度上发挥免疫调节作用 张颢等利用 处理炎症介质植物血凝素活化的 淋巴细胞时发现 可抑制活化的 淋巴细胞且随着 的增加其抑制 淋巴细胞增殖的能力越强进一步研究发现 可抑制 细胞向 细胞转化但并不会影响 细胞向 细胞转化 治疗 的问题虽然 在 治疗中已取得一定进展但目前仍存在许多问题:治疗 的最佳应用途径目前尚无定论主要包括宫腔内灌注、子宫内膜下移植、联合组织工程材料宫腔内放置以及腹腔注射等 缺乏大样本数据无法形成统一且标准化的 治疗方案由于给药途径和用药剂量不同实验结果等方面可能存在差异未来仍需要大样本的实验 单纯的 移植的治疗效果并不理想可能是由于移植的干细胞在受到宫腔内环境影响后无法定植 目前的研究成果大多局限于动物模型临床应用较少且尚处于起始阶段未来仍需严格监测移植至人体 的安全性及质量 传代扩增和诱导分化是否会造成基因突变或其他安全隐患仍有待研究在正式应用于临床前还应准确评估患者的整体情况尽量避免或减少不良反应的发生 小 结 不仅具有多向分化潜能还具有来源丰富、易采集和运输、可长期冷冻保存、生物学性能稳定、高速增殖、免疫原性低、病毒感染风险低等优势且其不涉及伦理和法律问题等是细胞移植治疗领域最具前景的 之一 在 治疗中具有广阔的应用前景不仅可为临床应用提供理论层面的依据提高实际应用中的安全性还可为临床转化提供新方向 未来的研究方向应集中于 多效因子的提取以及 联合组织工程材料 在 治疗中已取得一定进展但目前仍存在许多问题亟待解决 相信随着研究的深入和新科技的发展 可安全、有效地应用于临床从而有效治疗甚至治愈 参考文献 .:.:.:.:.()():.段华甘露.宫腔粘连的诊疗现状与进展.重庆医科大学学报():.:.():.:.():.周葳陈乃耀.人脐带间充质干细胞对神经修复作用的研究进展.医学综述():.():.()():.:./.():.():./().():.():.周勤.经/介导的 修复子宫内膜与医学综述 年 月第 卷第 期 内膜纤维化在宫腔粘连发病及治疗中的研究.重庆:重庆医科大学.():.():.潘宁宁李蓉.从生育力保护角度探讨宫腔粘连的围手术期治疗.中国实用妇科与产科杂志():.():.():.():.():.().李云逸杨锦培傅国等.人脐带间充质干细胞经添加 的无血清培养基诱导后分化成神经元样细胞.南方医科大学学报():.:.:.:?.():.姜小花.水凝胶微胶囊化间充质干细胞及其来源的外泌体对宫腔粘连的作用及机制研究.合肥:安徽医科大学.():.杨晓清徐云钊虞琪等.人脐带间充质干细胞对大鼠受损子宫内膜的影响.江苏医药():.汪沙郭正晨汤一群等.人脐带间充质干细胞促进宫腔粘连大鼠子宫内膜增殖与分化.国际妇产科学杂志():./.():./.():./.():./.():.:.():.():.:.:.():.吕承晓段华汪沙等.脐带间充质干细胞外泌体转运 促进子宫内膜间质细胞增殖的作用机制.医学研究生学报():.:.():.():.:.:.阳莉林惠珠钱师宇等.人脐带间充质干细胞抑制 细胞免疫作用.中国组织化学与细胞化学杂志():.张颢龚伟孟磊等.脐带间充质干细胞对 细胞的免疫调控研究.中国免疫学杂志():.:.():.:.():.:.收稿日期:修回日期:编辑:郑雪医学综述 年 月第 卷第 期