干細胞在子宮內膜損傷修復中的應用

1、干細胞在子宮內膜損傷修復中的應用干細胞在子宮內膜損傷修復中的應用子宮內膜子宮內膜再生修復再生修復障礙會障礙會導致女性宮腔粘連、導致女性宮腔粘連、閉經、不孕等問題閉經、不孕等問題。宮宮腔腔粘連粘連臨床處理臨床處理棘手，目前尚未確切的有效棘手，目前尚未確切的有效治療方法。治療方法。利用利用干細胞干細胞修復修復子宮內膜的相關研究目前是國子宮內膜的相關研究目前是國際上的熱點問題。際上的熱點問題。子宮內膜的再生修復與調控因素子宮內膜的再生修復與調控因素子宮內膜再生修復的病理子宮內膜再生修復的病理修復過程包括修復過程包括炎癥炎癥反應反應、組織、組織形成、組織形成、組織重塑重塑三個階段三個階段。電鏡：子宮內

2、膜電鏡：子宮內膜的再生從未的再生從未被退化被退化組織覆蓋的組織覆蓋的裸露基底層腺體口區(qū)域開始，裸露基底層腺體口區(qū)域開始，上皮從上皮從其中逐漸其中逐漸長出，并延伸長入周圍表面完整的長出，并延伸長入周圍表面完整的部位。部位。內膜內膜表面完全再上皮化以后，腺體、間質表面完全再上皮化以后，腺體、間質及血管及血管也也在增殖期進行快速修復在增殖期進行快速修復。 LUDWIGH. Microarchiteciture of the human endometrium by scanning electromicroscopy: menstrual desquamation and remodeling .A

3、nnals of the New York Academy of Sciences, 1992,622:28-46. .子宮內膜再生修復機制的假說：子宮內膜再生修復機制的假說：1 1、局部、局部殘留殘留腺上皮腺上皮增殖增殖完成內膜的再完成內膜的再上皮化。上皮化。2 2、間質、上皮、間質、上皮及內皮細胞通過及內皮細胞通過細胞轉化細胞轉化重新形重新形成成內膜。內膜。3 3、存在于內膜間質和上皮內的、存在于內膜間質和上皮內的干細胞分化干細胞分化形成形成新的內膜組織；研究證實，內膜中具有特殊細新的內膜組織；研究證實，內膜中具有特殊細胞表型的胞表型的W5C5+W5C5+和和CD146+PDGF-R+CD

4、146+PDGF-R+細胞亞群細胞亞群具有多向分化和內膜重建的能力，位于內膜的具有多向分化和內膜重建的能力，位于內膜的基底層和功能層?；讓雍凸δ軐印Ｗ訉m內膜再生的可能調控因素子宮內膜再生的可能調控因素月經月經來潮后隨著來潮后隨著雌激素雌激素水平的上升水平的上升，功能層，功能層腺腺上皮細胞大量增殖，上皮細胞大量增殖，而基底層而基底層對激素改變的刺對激素改變的刺激不敏感，增殖不激不敏感，增殖不活躍。活躍。殘留內膜組織殘留內膜組織可能參可能參與了子宮內膜功能層的再生。與了子宮內膜功能層的再生。雌激素雌激素可通過可通過調節(jié)調節(jié)WntWnt信號信號通路來通路來促進促進內膜增內膜增殖殖生長。生長。新生血

5、管新生血管形成對內膜的再生修復很重要。形成對內膜的再生修復很重要。血管血管內皮內皮生長因子生長因子在在月經后內膜的修復月經后內膜的修復再生早期起再生早期起著重要著重要作用。作用。纖連蛋白纖連蛋白介導的腔上皮遷移在介導的腔上皮遷移在子宮內膜上皮子宮內膜上皮修修復過程中發(fā)揮了重要作用復過程中發(fā)揮了重要作用。蛋白水解酶，生長因子、轉化生長因子及炎性蛋白水解酶，生長因子、轉化生長因子及炎性細胞等都在內膜再生修復的過程中起重要作用。細胞等都在內膜再生修復的過程中起重要作用。提示提示正常的創(chuàng)傷修復機制正常的創(chuàng)傷修復機制也對內膜重建起一定也對內膜重建起一定的作用。的作用。子宮內膜子宮內膜損傷或損傷或月經脫落

6、月經脫落后，薄的、功能失調后，薄的、功能失調或萎縮的內膜激活宮腔或萎縮的內膜激活宮腔內內殘留的殘留的內膜內膜干細胞干細胞，或者循環(huán)血中或者循環(huán)血中骨髓來源骨髓來源干細胞干細胞遷移至內膜，協(xié)遷移至內膜，協(xié)助內膜的再生助內膜的再生修復。修復。通常子宮內膜損傷后，上皮細胞迅速再生和較通常子宮內膜損傷后，上皮細胞迅速再生和較輕的炎癥反應使其達到完全的無瘢痕修復。輕的炎癥反應使其達到完全的無瘢痕修復。但是一些內膜損傷后會形成宮腔粘連。但是一些內膜損傷后會形成宮腔粘連。宮腔粘連發(fā)生宮腔粘連發(fā)生的的可能機制可能機制宮腔粘連宮腔粘連的病理的病理子宮內膜被纖維化的間質和無活性的立方柱狀子宮內膜被纖維化的間質和無

7、活性的立方柱狀上皮替代，腺體稀疏，無活性或囊樣擴張，功上皮替代，腺體稀疏，無活性或囊樣擴張，功能層和基底層不能辨別，上皮對激素刺激無反能層和基底層不能辨別，上皮對激素刺激無反應，缺乏血管，宮腔內纖維性粘連形成。應，缺乏血管，宮腔內纖維性粘連形成。宮宮腔腔粘連發(fā)生的可能機制粘連發(fā)生的可能機制1 1、內膜表面上皮再生延遲內膜表面上皮再生延遲可能是宮腔粘連發(fā)生可能是宮腔粘連發(fā)生的重要原因。的重要原因。2 2、感染和炎癥反應感染和炎癥反應會抑制創(chuàng)傷內膜的再生。刮會抑制創(chuàng)傷內膜的再生。刮宮破壞了內膜屏障，缺乏上皮細胞覆蓋宮腔表宮破壞了內膜屏障，缺乏上皮細胞覆蓋宮腔表面，間質裸露，加上炎癥反應引起水腫、炎

8、性面，間質裸露，加上炎癥反應引起水腫、炎性細胞浸潤、上皮細胞壞死等，間質纖維活性增細胞浸潤、上皮細胞壞死等，間質纖維活性增加，膠原沉積，導致子宮內膜的纖維化，從而加，膠原沉積，導致子宮內膜的纖維化，從而形成宮腔粘連。形成宮腔粘連。3 3、內膜干細胞數(shù)量內膜干細胞數(shù)量或功能的消失或功能的消失就會導致內膜就會導致內膜薄及再生薄及再生失調。較失調。較深的子宮內膜損傷累及基底深的子宮內膜損傷累及基底層甚至肌層，使層甚至肌層，使定居于定居于子宮內膜的子宮內膜的干細胞干細胞受損受損或丟失，內膜失去或丟失，內膜失去了再生了再生能力能力，導致，導致宮腔宮腔粘連。粘連。干細胞在宮腔粘連內膜修復中干細胞在宮腔粘連

9、內膜修復中的應用的應用干細胞是一種具有自我更新和多向分化干細胞是一種具有自我更新和多向分化潛能的潛能的細胞細胞。成體成體干細胞可以從骨髓、脂肪、羊水等干細胞可以從骨髓、脂肪、羊水等多種多種組組織中織中提取。提取。目前目前已在臨床上成功應用于治療已在臨床上成功應用于治療血液血液系統(tǒng)疾病系統(tǒng)疾病和惡性腫瘤，以及皮膚、骨和軟骨、和惡性腫瘤，以及皮膚、骨和軟骨、膀胱等膀胱等組組織的修復?？椀男迯?。干細胞促進內膜再生的可能機制干細胞促進內膜再生的可能機制1. 1. 干細胞具有分化干細胞具有分化為子宮內膜為子宮內膜細胞的能力細胞的能力 動物實驗證明：動物實驗證明：通過通過制備子宮內膜制備子宮內膜條件培養(yǎng)液

10、條件培養(yǎng)液來模擬子宮內膜生長來模擬子宮內膜生長的微環(huán)境，在體外環(huán)境的微環(huán)境，在體外環(huán)境下添加下添加雌激素，發(fā)現(xiàn)兔骨髓雌激素，發(fā)現(xiàn)兔骨髓間充質干細胞間充質干細胞（BMSCsBMSCs）向子宮內膜）向子宮內膜上皮細胞分化上皮細胞分化；發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)小鼠小鼠的的BMSCsBMSCs 與子宮內膜與子宮內膜間質細胞共培養(yǎng)間質細胞共培養(yǎng)， BMSCsBMSCs可可向子宮內膜向子宮內膜上皮細胞上皮細胞方向分化方向分化；將將大大鼠鼠BMSCsBMSCs 與與子宮內膜子宮內膜間質細胞共培養(yǎng)，間質細胞共培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)BMSCsBMSCs可以可以向向子宮內膜間質細胞子宮內膜間質細胞方向分化方向分化。 以上以上這些研究說明

11、了干細胞向子宮內膜樣細胞這些研究說明了干細胞向子宮內膜樣細胞方向方向分化分化的的可行性?？尚行浴?. 2. 干細胞具有分化為血管細胞的能力干細胞具有分化為血管細胞的能力干細胞具有向損傷組織趨化和遷移的能力。且干細胞具有向損傷組織趨化和遷移的能力。且可以直接分化為血管細胞。可以直接分化為血管細胞。在組織發(fā)生損傷，血管結構破壞，機體自身機在組織發(fā)生損傷，血管結構破壞，機體自身機制啟動血管新生。這個過程需要大量的內皮細制啟動血管新生。這個過程需要大量的內皮細胞、周細胞和血管平滑肌細胞的參與修復。當胞、周細胞和血管平滑肌細胞的參與修復。當接受干細胞移植后，干細胞能夠分化為血管細接受干細胞移植后，干細胞

12、能夠分化為血管細胞，促進和加速損傷區(qū)域新生血管的形成，進胞，促進和加速損傷區(qū)域新生血管的形成，進而促進組織的修復。而促進組織的修復。3. 3.干細胞具有分泌干細胞具有分泌多種生物活性多種生物活性分子的能力分子的能力移植的干細胞進入損傷部位后可通過自分泌和旁分移植的干細胞進入損傷部位后可通過自分泌和旁分泌作用產生細胞因子，進而促進血管新生、損傷細泌作用產生細胞因子，進而促進血管新生、損傷細胞恢復和抑制炎癥。胞恢復和抑制炎癥。干細胞分泌的外泌體對抗凋亡基因具有上調作用，干細胞分泌的外泌體對抗凋亡基因具有上調作用，對促凋亡基因具有下調作用，從而抑制損傷細胞的對促凋亡基因具有下調作用，從而抑制損傷細胞

13、的凋亡，對組織的修復及再生起到重要作用。凋亡，對組織的修復及再生起到重要作用。當組織損傷嚴重的情況下，內源性的干細胞尚不足當組織損傷嚴重的情況下，內源性的干細胞尚不足以維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，移植外源性的干細胞，也可以維持內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，移植外源性的干細胞，也可以發(fā)揮作用。以發(fā)揮作用。4. 4. 干細胞缺少干細胞缺少免疫原性和具有免疫調節(jié)免疫原性和具有免疫調節(jié)功能功能干細胞表達低水平的干細胞表達低水平的HLA/MHCIHLA/MHCI類分子、非組類分子、非組成性表達成性表達MHCIIMHCII類分子、不表達共刺激分子，類分子、不表達共刺激分子，以及不引起同種異源淋巴細胞的活化和增殖。以及不引起同種異源

14、淋巴細胞的活化和增殖。是移植外源性干細胞的有利條件。是移植外源性干細胞的有利條件。干細胞表達功能性干細胞表達功能性TollToll受體，通過受體，通過TLRTLR途徑調節(jié)途徑調節(jié)免疫。免疫。干細胞促進子宮內膜修復的相關干細胞促進子宮內膜修復的相關實驗研究實驗研究ZhaoZhao等發(fā)現(xiàn)，通過宮腔注射骨髓間充質干細胞，可增加薄型子宮內等發(fā)現(xiàn)，通過宮腔注射骨髓間充質干細胞，可增加薄型子宮內膜大鼠的子宮內膜厚度。膜大鼠的子宮內膜厚度。JingJing等發(fā)現(xiàn)，尾靜脈注射可促進薄型子宮內膜的修復，提高子宮內膜等發(fā)現(xiàn)，尾靜脈注射可促進薄型子宮內膜的修復，提高子宮內膜容受性。骨髓干細胞可向子宮內膜募集，并向子

15、宮內膜的上皮細胞、容受性。骨髓干細胞可向子宮內膜募集，并向子宮內膜的上皮細胞、間質細胞的方向分化。間質細胞的方向分化。AlawadhiAlawadhi等發(fā)現(xiàn)，子宮內膜的機械性損傷可以促進骨髓間充質干細胞等發(fā)現(xiàn)，子宮內膜的機械性損傷可以促進骨髓間充質干細胞募集到宮腔粘連小鼠模型的子宮內膜，參與子宮內膜的再生修復，募集到宮腔粘連小鼠模型的子宮內膜，參與子宮內膜的再生修復，從而提高小鼠的受孕率。從而提高小鼠的受孕率。SongSong等在宮角損傷小鼠模型中，進行胚胎干細胞結合膠原蛋白支架等在宮角損傷小鼠模型中，進行胚胎干細胞結合膠原蛋白支架的移植，發(fā)現(xiàn)胚胎干細胞來源的細胞可定向分化為子宮內膜上皮細的移

16、植，發(fā)現(xiàn)胚胎干細胞來源的細胞可定向分化為子宮內膜上皮細胞，修復受損的子宮，恢復其結構和功能，提高小鼠的受孕率。胞，修復受損的子宮，恢復其結構和功能，提高小鼠的受孕率。 不同子宮內膜損傷的動物模型，如薄型子宮內膜、不同子宮內膜損傷的動物模型，如薄型子宮內膜、宮腔粘連等，通過宮腔或尾靜脈注射骨髓干細胞，宮腔粘連等，通過宮腔或尾靜脈注射骨髓干細胞，可促進子宮內膜的上皮、間質成分增加。可促進子宮內膜的上皮、間質成分增加。干細胞治療宮腔粘連的干細胞治療宮腔粘連的臨床應用臨床應用20112011年年 NagoriNagori 等使用等使用自自體體BMDSCsBMDSCs治療治療了了一名一名3333歲歲的重

17、度宮腔粘連患者，的重度宮腔粘連患者，該患者該患者在接受干細胞治療在接受干細胞治療前已嘗試過刮宮、周期前已嘗試過刮宮、周期性激素性激素治療等，效果均欠治療等，效果均欠佳。對患者行刮宮后，在佳。對患者行刮宮后，在超聲引導超聲引導下用注射器經下用注射器經宮頸向宮底及宮腔內注入宮頸向宮底及宮腔內注入干細胞干細胞懸液，術后輔以懸液，術后輔以阿司匹林和周期性激素治療。阿司匹林和周期性激素治療。超聲超聲檢查結果顯示檢查結果顯示患者術后子宮內膜再生較好，患者術后子宮內膜再生較好，并且并且，患者通過，患者通過體體外受精成功外受精成功懷孕，隨訪至妊娠懷孕，隨訪至妊娠第第8 8周周胎兒生長良好胎兒生長良好。 NAG

18、ORICB,PANCHALSY,PATELH. Endometrial regenerationo using autologous adult stem cells followed by conception by invotro fertilazation in a patient of severe Asherman syndrome. Journal of Human Reproductive Sciences,2011,4(1);43-48.20132013年，年，ZhaoZhao等針對反復流產導致的難治型等針對反復流產導致的難治型IUAIUA病人，常規(guī)治療無效后，行宮腔粘連分解病

19、人，常規(guī)治療無效后，行宮腔粘連分解術，術后利用術，術后利用BMDSCsBMDSCs 聯(lián)合雌激素人工周期治聯(lián)合雌激素人工周期治療，使其成功受孕。療，使其成功受孕。 ZHAO Y,WANG A. Intrauterinetransplantation of autologous bone marrow derived mesenchymal stem cells followed by conception in a patient of severe intrauterine adhesions . Open Journal of Obstetrics and Gynecology, 2013,

20、3(3);377-380.20142014年年SinghSingh 等對等對 名宮腔鏡診斷為名宮腔鏡診斷為 級級宮腔宮腔粘連粘連的生育期患者進行了自的生育期患者進行了自體體BMDSCsBMDSCs治治療療，她們都她們都有繼發(fā)性閉經或不育病史，且標準有繼發(fā)性閉經或不育病史，且標準的宮腔鏡下的宮腔鏡下粘連粘連松解術及雌激素治療失敗。在松解術及雌激素治療失敗。在超聲引導下，用超聲引導下，用穿刺針穿刺針經陰道穹隆將干細胞懸經陰道穹隆將干細胞懸液注入患者子宮宮底液注入患者子宮宮底、前壁、前壁、后壁三處的內膜、后壁三處的內膜與肌層交界區(qū)。隨訪結果與肌層交界區(qū)。隨訪結果顯示顯示，治療后、，治療后、 個月，所

21、有患者的內膜厚度均較個月，所有患者的內膜厚度均較治療治療前有明前有明顯增加，其中五名患者重新恢復了月經顯增加，其中五名患者重新恢復了月經。 SINGHN,MOHANTYS,SETHT. Autologous stem cell transplantation inrefractory Ashermans syndrome: Anovel cell based the rapy. Journal of Human Reproductive Sciences, 2014,7(2):93-98.中科院遺傳發(fā)育所戴建武團隊，研制出能特異中科院遺傳發(fā)育所戴建武團隊，研制出能特異結合干細胞的膠原支架。結合

22、干細胞的膠原支架。南京鼓樓醫(yī)院的胡婭莉團隊與其合作通過提取南京鼓樓醫(yī)院的胡婭莉團隊與其合作通過提取患者自身干細胞，附著在可降解的生物支架材患者自身干細胞，附著在可降解的生物支架材料上，用支架材料的孔隙和干細胞的分化功能料上，用支架材料的孔隙和干細胞的分化功能完成血管組織的再生，結合傳統(tǒng)宮腔鏡的改進，完成血管組織的再生，結合傳統(tǒng)宮腔鏡的改進，實現(xiàn)了受損子宮內膜的功能性修復。有病人相實現(xiàn)了受損子宮內膜的功能性修復。有病人相繼懷孕并順利生產，目前這項研究仍在繼續(xù)。繼懷孕并順利生產，目前這項研究仍在繼續(xù)。這是干細胞在世界再生醫(yī)學領域的重要成果，這是干細胞在世界再生醫(yī)學領域的重要成果，也是在生殖領域的成功突破。也是