1、干细胞在子宫内膜损伤修复中的应用干细胞在子宫内膜损伤修复中的应用 子宫内膜子宫内膜再生修复再生修复障碍会障碍会导致女性宫腔粘连、导致女性宫腔粘连、闭经、不孕等问题闭经、不孕等问题。宫宫腔腔粘连粘连临床处理临床处理棘手，目前尚未确切的有效棘手，目前尚未确切的有效治疗方法。治疗方法。利用利用干细胞干细胞修复修复子宫内膜的相关研究目前是国子宫内膜的相关研究目前是国际上的热点问题。际上的热点问题。子宫内膜的再生修复与调控因素子宫内膜的再生修复与调控因素 子宫内膜再生修复的病理子宫内膜再生修复的病理 修复过程包括修复过程包括炎症炎症反应反应、组织、组织形成、组织形成、组织重塑重塑三个阶段三个阶段。电镜：
2、子宫内膜电镜：子宫内膜的再生从未的再生从未被退化被退化组织覆盖的组织覆盖的裸露基底层腺体口区域开始，裸露基底层腺体口区域开始，上皮从上皮从其中逐渐其中逐渐长出，并延伸长入周围表面完整的长出，并延伸长入周围表面完整的部位。部位。内膜内膜表面完全再上皮化以后，腺体、间质表面完全再上皮化以后，腺体、间质及血管及血管也也在增殖期进行快速修复在增殖期进行快速修复。LUDWIGH.Microarchiteciture of the human endometrium by scanning electromicroscopy:menstrual desquamation and remodeling.An
3、nals of the New York Academy of Sciences,1992,622:28-46.子宫内膜再生修复机制的假说：子宫内膜再生修复机制的假说：1 1、局部、局部残留残留腺上皮腺上皮增殖增殖完成内膜的再完成内膜的再上皮化。上皮化。2 2、间质、上皮、间质、上皮及内皮细胞通过及内皮细胞通过细胞转化细胞转化重新形重新形成成内膜。内膜。3 3、存在于内膜间质和上皮内的、存在于内膜间质和上皮内的干细胞分化干细胞分化形成形成新的内膜组织；研究证实，内膜中具有特殊细新的内膜组织；研究证实，内膜中具有特殊细胞表型的胞表型的W5C5+W5C5+和和CD146+PDGFCD146+PDG
4、F-R+R+细胞亚群细胞亚群具有多向分化和内膜重建的能力，位于内膜的具有多向分化和内膜重建的能力，位于内膜的基底层和功能层。基底层和功能层。子宫内膜再生的可能调控因素子宫内膜再生的可能调控因素 月经月经来潮后随着来潮后随着雌激素雌激素水平的上升水平的上升，功能层，功能层腺腺上皮细胞大量增殖，上皮细胞大量增殖，而基底层而基底层对激素改变的刺对激素改变的刺激不敏感，增殖不激不敏感，增殖不活跃。活跃。残留内膜组织残留内膜组织可能参可能参与了子宫内膜功能层的再生。与了子宫内膜功能层的再生。雌激素雌激素可通过可通过调节调节WntWnt信号信号通路来通路来促进促进内膜增内膜增殖殖生长。生长。新生血管新生血
5、管形成对内膜的再生修复很重要。形成对内膜的再生修复很重要。血管血管内皮内皮生长因子生长因子在在月经后内膜的修复月经后内膜的修复再生早期起再生早期起着重要着重要作用。作用。纤连蛋白纤连蛋白介导的腔上皮迁移在介导的腔上皮迁移在子宫内膜上皮子宫内膜上皮修修复过程中发挥了重要作用复过程中发挥了重要作用。蛋白水解酶，生长因子、转化生长因子及炎性蛋白水解酶，生长因子、转化生长因子及炎性细胞等都在内膜再生修复的过程中起重要作用。细胞等都在内膜再生修复的过程中起重要作用。提示提示正常的创伤修复机制正常的创伤修复机制也对内膜重建起一定也对内膜重建起一定的作用。的作用。子宫内膜子宫内膜损伤或损伤或月经脱落月经脱落
6、后，薄的、功能失调后，薄的、功能失调或萎缩的内膜激活宫腔或萎缩的内膜激活宫腔内内残留的残留的内膜内膜干细胞干细胞，或者循环血中或者循环血中骨髓来源骨髓来源干细胞干细胞迁移至内膜，协迁移至内膜，协助内膜的再生助内膜的再生修复。修复。通常子宫内膜损伤后，上皮细胞迅速再生和较通常子宫内膜损伤后，上皮细胞迅速再生和较轻的炎症反应使其达到完全的无瘢痕修复。轻的炎症反应使其达到完全的无瘢痕修复。但是一些内膜损伤后会形成宫腔粘连。但是一些内膜损伤后会形成宫腔粘连。宫腔粘连发生宫腔粘连发生的的可能机制可能机制 宫腔粘连宫腔粘连的病理的病理 子宫内膜被纤维化的间质和无活性的立方柱状子宫内膜被纤维化的间质和无活性
7、的立方柱状上皮替代，腺体稀疏，无活性或囊样扩张，功上皮替代，腺体稀疏，无活性或囊样扩张，功能层和基底层不能辨别，上皮对激素刺激无反能层和基底层不能辨别，上皮对激素刺激无反应，缺乏血管，宫腔内纤维性粘连形成。应，缺乏血管，宫腔内纤维性粘连形成。宫宫腔腔粘连发生的可能机制粘连发生的可能机制 1 1、内膜表面上皮再生延迟内膜表面上皮再生延迟可能是宫腔粘连发生可能是宫腔粘连发生的重要原因。的重要原因。2 2、感染和炎症反应感染和炎症反应会抑制创伤内膜的再生。刮会抑制创伤内膜的再生。刮宫破坏了内膜屏障，缺乏上皮细胞覆盖宫腔表宫破坏了内膜屏障，缺乏上皮细胞覆盖宫腔表面，间质裸露，加上炎症反应引起水肿、炎性
8、面，间质裸露，加上炎症反应引起水肿、炎性细胞浸润、上皮细胞坏死等，间质纤维活性增细胞浸润、上皮细胞坏死等，间质纤维活性增加，胶原沉积，导致子宫内膜的纤维化，从而加，胶原沉积，导致子宫内膜的纤维化，从而形成宫腔粘连。形成宫腔粘连。3 3、内膜干细胞数量内膜干细胞数量或功能的消失或功能的消失就会导致内膜就会导致内膜薄及再生薄及再生失调。较失调。较深的子宫内膜损伤累及基底深的子宫内膜损伤累及基底层甚至肌层，使层甚至肌层，使定居于定居于子宫内膜的子宫内膜的干细胞干细胞受损受损或丢失，内膜失去或丢失，内膜失去了再生了再生能力能力，导致，导致宫腔宫腔粘连。粘连。干细胞在宫腔粘连内膜修复中干细胞在宫腔粘连内
9、膜修复中的应用的应用 干细胞是一种具有自我更新和多向分化干细胞是一种具有自我更新和多向分化潜能的潜能的细胞细胞。成体成体干细胞可以从骨髓、脂肪、羊水等干细胞可以从骨髓、脂肪、羊水等多种多种组组织中织中提取。提取。目前目前已在临床上成功应用于治疗已在临床上成功应用于治疗血液血液系统疾病系统疾病和恶性肿瘤，以及皮肤、骨和软骨、和恶性肿瘤，以及皮肤、骨和软骨、膀胱等膀胱等组组织的修复。织的修复。干细胞促进内膜再生的可能机制干细胞促进内膜再生的可能机制 1.1.干细胞具有分化干细胞具有分化为子宫内膜为子宫内膜细胞的能力细胞的能力 动物实验证明：动物实验证明：通过通过制备子宫内膜制备子宫内膜条件培养液条
10、件培养液来模拟子宫内膜生长来模拟子宫内膜生长的微环境，在体外环境的微环境，在体外环境下添加下添加雌激素，发现兔骨髓雌激素，发现兔骨髓间充质干细胞间充质干细胞（BMSCsBMSCs）向子宫内膜）向子宫内膜上皮细胞分化上皮细胞分化；发现发现小鼠小鼠的的BMSCsBMSCs 与子宫内膜与子宫内膜间质细胞共培养间质细胞共培养，BMSCsBMSCs可可向子宫内膜向子宫内膜上皮细胞上皮细胞方向分化方向分化；将将大大鼠鼠BMSCsBMSCs 与与子宫内膜子宫内膜间质细胞共培养，间质细胞共培养，发现发现BMSCsBMSCs可以可以向向子宫内膜间质细胞子宫内膜间质细胞方向分化方向分化。以上以上这些研究说明了干细
11、胞向子宫内膜样细胞这些研究说明了干细胞向子宫内膜样细胞方向方向分化分化的的可行性。可行性。2.2.干细胞具有分化为血管细胞的能力干细胞具有分化为血管细胞的能力 干细胞具有向损伤组织趋化和迁移的能力。且干细胞具有向损伤组织趋化和迁移的能力。且可以直接分化为血管细胞。可以直接分化为血管细胞。在组织发生损伤，血管结构破坏，机体自身机在组织发生损伤，血管结构破坏，机体自身机制启动血管新生。这个过程需要大量的内皮细制启动血管新生。这个过程需要大量的内皮细胞、周细胞和血管平滑肌细胞的参与修复。当胞、周细胞和血管平滑肌细胞的参与修复。当接受干细胞移植后，干细胞能够分化为血管细接受干细胞移植后，干细胞能够分化
12、为血管细胞，促进和加速损伤区域新生血管的形成，进胞，促进和加速损伤区域新生血管的形成，进而促进组织的修复。而促进组织的修复。3.3.干细胞具有分泌干细胞具有分泌多种生物活性多种生物活性分子的能力分子的能力 移植的干细胞进入损伤部位后可通过自分泌和旁分移植的干细胞进入损伤部位后可通过自分泌和旁分泌作用产生细胞因子，进而促进血管新生、损伤细泌作用产生细胞因子，进而促进血管新生、损伤细胞恢复和抑制炎症。胞恢复和抑制炎症。干细胞分泌的外泌体对抗凋亡基因具有上调作用，干细胞分泌的外泌体对抗凋亡基因具有上调作用，对促凋亡基因具有下调作用，从而抑制损伤细胞的对促凋亡基因具有下调作用，从而抑制损伤细胞的凋亡，
13、对组织的修复及再生起到重要作用。凋亡，对组织的修复及再生起到重要作用。当组织损伤严重的情况下，内源性的干细胞尚不足当组织损伤严重的情况下，内源性的干细胞尚不足以维持内环境的稳态，移植外源性的干细胞，也可以维持内环境的稳态，移植外源性的干细胞，也可以发挥作用。以发挥作用。4.4.干细胞缺少干细胞缺少免疫原性和具有免疫调节免疫原性和具有免疫调节功能功能 干细胞表达低水平的干细胞表达低水平的HLA/MHCIHLA/MHCI类分子、非组类分子、非组成性表达成性表达MHCIIMHCII类分子、不表达共刺激分子，类分子、不表达共刺激分子，以及不引起同种异源淋巴细胞的活化和增殖。以及不引起同种异源淋巴细胞的
14、活化和增殖。是移植外源性干细胞的有利条件。是移植外源性干细胞的有利条件。干细胞表达功能性干细胞表达功能性TollToll受体，通过受体，通过TLRTLR途径调节途径调节免疫。免疫。干细胞促进子宫内膜修复的相关干细胞促进子宫内膜修复的相关实验研究实验研究 ZhaoZhao等发现，通过宫腔注射骨髓间充质干细胞，可增加薄型子宫内等发现，通过宫腔注射骨髓间充质干细胞，可增加薄型子宫内膜大鼠的子宫内膜厚度。膜大鼠的子宫内膜厚度。JingJing等发现，尾静脉注射可促进薄型子宫内膜的修复，提高子宫内膜等发现，尾静脉注射可促进薄型子宫内膜的修复，提高子宫内膜容受性。骨髓干细胞可向子宫内膜募集，并向子宫内膜的
15、上皮细胞、容受性。骨髓干细胞可向子宫内膜募集，并向子宫内膜的上皮细胞、间质细胞的方向分化。间质细胞的方向分化。AlawadhiAlawadhi等发现，子宫内膜的机械性损伤可以促进骨髓间充质干细胞等发现，子宫内膜的机械性损伤可以促进骨髓间充质干细胞募集到宫腔粘连小鼠模型的子宫内膜，参与子宫内膜的再生修复，募集到宫腔粘连小鼠模型的子宫内膜，参与子宫内膜的再生修复，从而提高小鼠的受孕率。从而提高小鼠的受孕率。SongSong等在宫角损伤小鼠模型中，进行胚胎干细胞结合胶原蛋白支架的等在宫角损伤小鼠模型中，进行胚胎干细胞结合胶原蛋白支架的移植，发现胚胎干细胞来源的细胞可定向分化为子宫内膜上皮细胞，移植，
16、发现胚胎干细胞来源的细胞可定向分化为子宫内膜上皮细胞，修复受损的子宫，恢复其结构和功能，提高小鼠的受孕率。修复受损的子宫，恢复其结构和功能，提高小鼠的受孕率。不同子宫内膜损伤的动物模型，如薄型子宫内膜、不同子宫内膜损伤的动物模型，如薄型子宫内膜、宫腔粘连等，通过宫腔或尾静脉注射骨髓干细胞，宫腔粘连等，通过宫腔或尾静脉注射骨髓干细胞，可促进子宫内膜的上皮、间质成分增加。可促进子宫内膜的上皮、间质成分增加。干细胞治疗宫腔粘连的干细胞治疗宫腔粘连的临床应用临床应用 20112011年年 NagoriNagori 等使用等使用自自体体BMDSCsBMDSCs治疗治疗了了一名一名3333岁岁的重度宫腔粘连患者，的重度宫腔粘连患者，该患者该患者在接受干细胞治疗在接受干细胞治疗前已尝试过刮宫、周期前已尝试过刮宫、周期性激素性激素治疗等，效果均欠治疗等，效果均欠佳。对患者行刮宫后，在佳。对患者行刮宫后，在超声引导超声引导下用注射器经下用注射器经宫颈向宫底及宫腔内注入宫颈向宫底及宫腔内注入干细胞干细胞悬液，术后辅以悬液，术后辅以阿司匹林和周期性激素治疗。阿司匹林和周期性激素治疗。超声超声检查结果显示检查