在女性的生育期里,子宮每個月都會脫落并再生內(nèi)膜組織,為懷孕或下一個周期做準(zhǔn)備。人類生殖這一古老而重要的部分背后的過程尚未得到很好的理解。但是最近由耶魯大學(xué)病理學(xué)家Wang Min領(lǐng)導(dǎo)的研究發(fā)現(xiàn),干細(xì)胞和一種基因參與了這個每月一次的活動。
Min和他的同事們發(fā)現(xiàn)了一組名為CD34 KLF4 的干細(xì)胞,它們從子宮內(nèi)膜遷移到上皮細(xì)胞,取代月經(jīng)期間脫落的組織。他們還發(fā)現(xiàn)了一種調(diào)節(jié)這一過程的基因。如果基因表達(dá)異常高,可導(dǎo)致不孕;如果基因功能喪失,可能發(fā)展成子宮內(nèi)膜癌。
我們都知道,子宮內(nèi)膜可分化為功能層和基底層。功能層由柱狀上皮腺體和疏松的基質(zhì)組成,是胚胎植入的部位,受卵巢激素的調(diào)節(jié),發(fā)生周期性增殖、分泌、脫落的變化;基底層由腺體的根部和致密的基質(zhì)組成,不受卵巢激素的影響,在月經(jīng)后再生并且修復(fù)子宮創(chuàng)面,重新形成子宮內(nèi)膜功能層。
子宮內(nèi)膜再生修復(fù)障礙主要是由于子宮內(nèi)膜肌底層受損所致。有文獻報道子宮內(nèi)膜基底層存在著子宮內(nèi)膜干細(xì)胞,它是子宮內(nèi)膜再生修復(fù)的來源。在正常的月經(jīng)循環(huán)周期中子宮內(nèi)膜干細(xì)胞可分化為上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞及血管的功能層,并受激素的影響周期性的脫落,從而激活基底層的子宮內(nèi)膜干細(xì)胞,進行自我的更新、增殖及分化修復(fù)子宮內(nèi)膜。
一旦子宮內(nèi)膜基底層受損造成子宮內(nèi)膜干細(xì)胞減少甚至缺失,導(dǎo)致子宮內(nèi)膜發(fā)育不良,再生修復(fù)障礙,其病理征可表現(xiàn)為腺上皮生長緩慢、子宮動脈血流高阻力,血管發(fā)育不良,血管內(nèi)皮生長因子的低表達(dá)的薄型子宮(子宮內(nèi)膜厚度<7mm;嚴(yán)重者可在基底層損傷區(qū)域形成上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞被纖維細(xì)胞所替代,發(fā)生病理性改變,產(chǎn)生大量纖維結(jié)締組織造成宮腔粘連(intrauterine>7mm;嚴(yán)重者可在基底層損傷區(qū)域形成上皮細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞被纖維細(xì)胞所替代,發(fā)生病理性改變,產(chǎn)生大量纖維結(jié)締組織造成宮腔粘連(intrauterine>
當(dāng)前針對 IUAs 的治療主要的是宮腔鏡下粘連分離,術(shù)后應(yīng)用激素、放置節(jié)育器或其他支撐材料、置入生物膠等手段以防止粘連再形成,但重度 IUAs 治療后再復(fù)發(fā)率仍高達(dá)。因此,急需探索新的方法以重建和修復(fù) IUAs 患者的子宮內(nèi)膜,降低復(fù)發(fā)率,改善患者妊娠結(jié)局及月經(jīng)狀況。
由于干細(xì)胞可分泌許多促進血管生成的細(xì)胞因子和生長因子VEGF,在心肌梗死和腦血管閉塞的研究中都發(fā)現(xiàn),間充質(zhì)于細(xì)胞可以分泌許多血管生成相關(guān)因子,促進血管新生,抑制纖維化和細(xì)胞凋亡,改善心肌缺血、腦缺血狀態(tài),從而起到組織器官損傷修復(fù)的作用。在大鼠宮腔粗連模型試驗中發(fā)現(xiàn),宮角部原位注射脂肪來源的間充質(zhì)干細(xì)胞能夠增加內(nèi)膜VEGF表達(dá)、促進血管新成、抑制纖維化。
間充質(zhì)干細(xì)胞(MSC)是中胚層早期發(fā)展中形成的多能成體干細(xì)胞,具有強大的分化潛能和自我更新的能力,在特定誘導(dǎo)條件下可向脂肪細(xì)胞、骨細(xì)胞、軟骨細(xì)胞分化,甚至可跨胚層向神經(jīng)細(xì)胞、肝細(xì)胞、胰島細(xì)胞分化等。同時間充質(zhì)干細(xì)胞廣泛分布于多種器官組織如骨髓、臍帶、羊膜囊、肌肉、肝臟等,取材方便、易分離、體外易培養(yǎng)、增殖速度快、低免疫性、低成瘤性、免疫調(diào)節(jié)等特點,成為組織器官再生修復(fù)的新來源。
Xu L等使用可降解的智能生物材料上并附著hUC-MSC,置入瘢痕子宮后,hUC-MSC 通過上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶9(matrix metalloproteinase 9),促進瘢痕處內(nèi)膜、肌層及血管再生。同時發(fā)現(xiàn),經(jīng) hUC MSC 作用后,子宮瘢痕處達(dá)到功能性恢復(fù),甚至可正常妊娠。Gan L 等利用hAMSC 治療宮腔粘連大鼠,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大鼠子宮內(nèi)膜增厚、腺體增多且纖維化組織減少。艾瑛等[11]通過建立大鼠宮腔粘連模型,宮腔注射UCMSC,結(jié)果發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜纖維化程度較低,內(nèi)膜愈合較好,表明UCMSCs能有效改善由機械刮宮引起的子宮內(nèi)膜纖維化,促進血管增生,促使子宮內(nèi)膜修復(fù)。
值得關(guān)注的是,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(xì)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(xì)胞的分化功能完成血管組織的再生,結(jié)合傳統(tǒng)宮腔鏡的改進,實現(xiàn)了受損子宮內(nèi)膜的功能性修復(fù)。有病人相繼懷孕并順利生產(chǎn),目前這項研究仍在繼續(xù)。這是干細(xì)胞在世界再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重要成果,也是在生殖領(lǐng)域的成功突破。