付玉姣，凌學(xué)民

（深圳市龍崗區(qū)第二人民醫(yī)院，廣東 深圳 518112）

子宮內(nèi)膜損傷后修復(fù)障礙是指子宮內(nèi)膜基底層損傷后，內(nèi)膜纖維修復(fù)導(dǎo)致宮腔部分或完全粘連閉塞的一種情況，其是導(dǎo)致月經(jīng)過少、閉經(jīng)、繼發(fā)性不孕等婦科疾病的重要原因，其中最常見的是人工流產(chǎn)后發(fā)生的宮腔粘連（intrauterine adhesions，IUA）[1]，嚴(yán)重威脅女性的生殖健康。間充質(zhì)干細(xì)胞（mesenchymal stem cells，MSCs）是一種具有自我復(fù)制和多向分化潛能的成體干細(xì)胞。Zhang 等[2]研究發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜中存在MSCs，其減少、缺乏或功能障礙可能與IUA的發(fā)生有關(guān)。Du 等[3]發(fā)現(xiàn)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞（BMSCs）在體內(nèi)移植后，可向子宮內(nèi)膜損傷部位遷移，分化為具有蛻膜表型的子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞。還有文獻(xiàn)報(bào)道指出BMSCs 移植可有效修復(fù)受損的子宮內(nèi)膜[4]。這些發(fā)現(xiàn)均表明MSCs 在體內(nèi)移植后可遷移至病灶部位并起到修復(fù)作用。然而，MSCs 潛在的致瘤性、低輸注量和低截留率等局限性使其仍然存在爭(zhēng)議，限制了MSCs 的臨床應(yīng)用[5]。有研究發(fā)現(xiàn)MSCs 可能主要通過旁分泌作用發(fā)揮功效，而其中外泌體（exosome，Exo）被認(rèn)為是發(fā)揮主要作用的因子[6]，表現(xiàn)出與源細(xì)胞相似的功能。因此，Exo 作為細(xì)胞間信息交流的重要工具有望克服這些局限性，替代干細(xì)胞移植。本文就外泌體在子宮內(nèi)膜損傷修復(fù)中作用的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 Exo 概述

Exo 在1983 年 被 發(fā) 現(xiàn)，1987 年 由Johnstone 等首次命名為“exosome”[7]。幾乎所有的生物液中都存在Exo，它是活細(xì)胞分泌的直徑為30 ～150 nm 的膜性小囊泡，可在細(xì)胞間進(jìn)行物質(zhì)傳遞，其內(nèi)可包含蛋白質(zhì)、脂類和核酸等多種生物活性物質(zhì)[8-9]。當(dāng)Exo循環(huán)時(shí)，這些ExoRNA 可被鄰近細(xì)胞或遠(yuǎn)處細(xì)胞吸收，隨后調(diào)節(jié)受體細(xì)胞。細(xì)胞間遺傳交換中的作用被發(fā)現(xiàn)后，使Exo 受到越來越多的關(guān)注。

2 Exo 在IUA 中的作用

2.1 BMSCs-exo 對(duì)子宮內(nèi)膜的修復(fù)作用及對(duì)上皮-間充質(zhì)轉(zhuǎn)化（Epithelial-mesenchymaltransition，EMT）的影響

EMT 是IUA 發(fā)生的重要機(jī)制之一[10]。Yao 等[11]研究了BMSC 來源的Exo 對(duì)IUA 動(dòng)物模型子宮內(nèi)膜的修復(fù)作用及其對(duì)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1（TGF-β1）誘導(dǎo)的子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞（endometrial epithelial cells，EECs）EMT 的影響，實(shí)驗(yàn)方法是將64 只雌性家兔隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、BMSC 治療組和BMSC來源的Exo 治療組，通過TGF-β1誘導(dǎo)EECs 發(fā)生EMT，從而得到IUA 動(dòng)物模型，在Exo 組分別用25μg/mL、50μg/mL、100μg/mL 的Exo 處 理EECs 24 h 后觀察其腺體數(shù)目和纖維化面積的變化，與模型組相比，BMSC 組和Exo 組子宮內(nèi)膜腺體數(shù)目均明顯增多，子宮內(nèi)膜纖維化面積明顯減少（P＜0.05）。提示BMSC 來源的Exo 參與了損傷子宮內(nèi)膜的修復(fù)，其作用與BMSC 相似，此外還可逆轉(zhuǎn)TGF-β1誘導(dǎo)的兔EECs 的EMT。文章同時(shí)還提到BMSC 來源的Exo可能通過TGF-β1/Smad 信號(hào)途徑促進(jìn)子宮內(nèi)膜修復(fù)。BMSCs 通過與內(nèi)皮祖細(xì)胞（EPCs）相互作用被用于治療急性子宮損傷（AUI）誘導(dǎo)的IUA[12]，BMSCs 衍生的外泌體（BMSCs-exo）可能是這一過程的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，然而，其潛在的機(jī)制尚未明確。在已有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，Liu 等[13]利用脂多糖（LPS）在小鼠模型和EPCs 中誘導(dǎo)AUI，以模擬IUA 在體內(nèi)外的真實(shí)發(fā)病機(jī)制，然后篩選出作為核苷酸結(jié)合寡聚化結(jié)構(gòu)域樣受 體 蛋 白3（NOD-like receptor protein 3，NLRP3）上游調(diào)節(jié)因子的miR-223-3p 在BMSCs exo 中富集，結(jié)論是BMSCs exo 上調(diào)miR-223-3p 以降解EPCs 中的NLRP3，從而進(jìn)一步逆轉(zhuǎn)LPS 處理對(duì)EPCs 的細(xì)胞毒性作用，繼而改善LPS 誘導(dǎo)的AUI。此外，在Saribas 等[14]的研究中，將子宮來源的MSC（uMSC）-exo 注射到子宮腔中，通過增加血管標(biāo)記物CD31 和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體1（VEGFR1）的表達(dá)，促進(jìn)了IUA 大鼠的子宮血管生成。

2.2 Exo-miRNA 在子宮內(nèi)膜損傷后的抗纖維化作用

在真核細(xì)胞中，微小RNA（microRNA，miRNA）是一種重要的調(diào)控因子系統(tǒng)，而miRNA 在子宮內(nèi)膜發(fā)育不同階段的作用已經(jīng)被闡明[15-16]。BMSCs 通過直接接觸或間接分泌生長(zhǎng)因子與子宮實(shí)質(zhì)細(xì)胞相互作用而促進(jìn)子宮功能的恢復(fù)。Xiao 等[17]研究發(fā)現(xiàn)，采用BMSC 治療大鼠子宮內(nèi)膜機(jī)械損傷（MD）后，再生子宮內(nèi)膜中microRNA-340（miR-340）的水平顯著升高；利用敲除技術(shù)分別上調(diào)或下調(diào)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞miR-340+BMSCs 或miR-340-BMSCs 及其相應(yīng)的ExomiR-340 水平，以檢測(cè)BMSCs Exo 介導(dǎo)miR-340 的轉(zhuǎn)移，發(fā)現(xiàn)原始BMSCs 或miR-340+BMSCs（而非miR-340-BMSCs）釋放的Exo 增加了原代培養(yǎng)的子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞（ESCs）miR-340 的水平；而利用外泌子抑制劑GW4869 進(jìn)一步驗(yàn)證了Exo 介導(dǎo)的細(xì)胞間通訊，經(jīng)紅色熒光蛋白標(biāo)記發(fā)現(xiàn)Exo 是從BMSCs釋放并轉(zhuǎn)移到鄰近ESC 的；與對(duì)照組相比，接受原始BMSC 治療的大鼠在MD 后14 天子宮內(nèi)膜功能明顯恢復(fù)，與原始BMSC 治療相比，miR-340+BMSC 的治療效果顯著增強(qiáng)（P＜0.05），miR-340-BMSC 的治療效果顯著減弱（P＜0.05）。體外研究表明，從BMSCs 中轉(zhuǎn)移的miR-340 可抑制BMSCs 中纖維化基因的上調(diào)。這些數(shù)據(jù)表明，BMSCs 的抗纖維化作用是通過Exo 將miR-340 轉(zhuǎn)移到胚胎干細(xì)胞上實(shí)現(xiàn)的，因而可認(rèn)為增強(qiáng)miR-340 的轉(zhuǎn)移是防止IUA 的另一種途徑。最近，一篇會(huì)議論文報(bào)道，臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞（UCMSC）來源的Exo 通過上調(diào)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）、B 細(xì)胞淋巴瘤/ 白血病-2 基因（Bcl-2）水平，減少了子宮內(nèi)膜纖維化的面積，促進(jìn)了大鼠薄型子宮內(nèi)膜（thin endometrium，TE）的修復(fù)[18]。此外，MSC-exo 可能通過抑制炎癥來阻止IUA 的進(jìn)展。UCMSC-exo 可抑制炎癥因子白細(xì)胞介素-1β（IL-1β）、白細(xì)胞介素-6（IL-6）和腫瘤壞死因子-α（TNF-α）的表達(dá)，并增加抗炎因子白細(xì)胞介素-10（IL-10）的表達(dá)[19]。

2.3 ADSC-exo 參與子宮內(nèi)膜再生和膠原重塑

子宮內(nèi)膜損傷引起的IUA 是導(dǎo)致育齡女性不孕的重要原因之一。越來越多的證據(jù)表明，MSCs 的治療作用主要取決于其旁分泌因子的能力，并由MSCs來源的Exo 介導(dǎo)[20-21]。Zhao 等[22]研究了脂肪間充質(zhì)干細(xì)胞（ADSC-exo）來源的Exo 在IUA 大鼠模型中的治療潛力，在IUA 模型中，ADSC-exo 能維持正常子宮結(jié)構(gòu)，促進(jìn)子宮內(nèi)膜再生和膠原重塑，并促進(jìn)了整合素β3、白血病抑制因子（leukemia inhibitory factor，LIF）和VEGF 的表達(dá)，使再生子宮內(nèi)膜的容受性得到改善。由此可見，ADSC-exo 可促進(jìn)子宮內(nèi)膜的再生及生育能力的恢復(fù)，提示子宮局部應(yīng)用ADSC-exo 治療嚴(yán)重IUA 和不孕癥可能是一種有效的治療策略。

2.4 CS/Exos 參與免疫

對(duì)于嚴(yán)重的子宮內(nèi)膜損傷，傳統(tǒng)治療方法的臨床療效有限，因此開發(fā)新的子宮內(nèi)膜再生及生育恢復(fù)策略尤為重要。Xin 等[23]設(shè)計(jì)了一種利用臍帶源性間充質(zhì)干細(xì)胞（UCMSC）來源的Exo，作為促進(jìn)大鼠子宮內(nèi)膜損傷模型子宮內(nèi)膜再生的Exo 和膠原支架（CS/Exos），并通過巨噬細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)研究其再生機(jī)制，發(fā)現(xiàn)移植CS/Exos 可誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜再生及膠原重塑，增加雌激素受體α/ 孕酮受體的表達(dá)，促進(jìn)大鼠生育能力的恢復(fù)。在機(jī)制上，CS/Exos 的構(gòu)建促進(jìn)了CD163+M2 巨噬細(xì)胞極化，減輕了炎癥反應(yīng)，增強(qiáng)了抗炎反應(yīng)。此外，研究發(fā)現(xiàn)，miRNAs 是誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞極化的主要介質(zhì)，也就是說CS/Exos 治療是通過miRNAs 的免疫調(diào)節(jié)作用促進(jìn)子宮內(nèi)膜的再生和生育能力的恢復(fù)。這項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了CS/Exos 的治療前景以及在嚴(yán)重IUAs 治療中的轉(zhuǎn)化應(yīng)用。

3 結(jié)語

目前，臨床上常使用含有高劑量雌激素的宮內(nèi)節(jié)育器來預(yù)防IUA 及促進(jìn)IUA 分離術(shù)后子宮內(nèi)膜的再生[24]，這種方法可能有助于緩解患者的一些基本癥狀，但其IUA 經(jīng)常復(fù)發(fā)，嚴(yán)重影響女性的生殖健康。近年來隨著臨床上對(duì)Exo 研究的逐步深入，發(fā)現(xiàn)其可通過改善子宮內(nèi)膜狀況、阻止纖維化進(jìn)程、促進(jìn)血管生成及發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用等機(jī)制成為治療IUA 的新策略。因此，對(duì)于損傷后子宮內(nèi)膜修復(fù)障礙，Exo 有望成為一種有效的治療方式。