干细胞能不能治疗宫腔粘连，不同来源干细胞对IUA的治疗作用及机理研究

宫腔粘连(intrauterineadhesion，IUA)又称Asherman综合征，是由于多种原因造成子宫内膜基底层受损，使内膜发生粘连和纤维化，从而使得宫腔部分或全部闭锁的一种妇科疾病。主要临床表现为月经异常、不孕或反复流产等，严重威胁女性的生育结局和身心健康，临床上将IUA的本质归结为子宫内膜纤维化。

随着医疗技术的进步，IUA的诊疗也有一定的提升，目前宫腔镜是诊断IUA的金标准。宫腔镜粘连松解术是首选手术方法，目的在于恢复宫腔的正常容积和形态，同时辅以药物促进子宫内膜的修复，但该手术存在很大局限性，无法从根本上修复损伤的内膜，术后再度粘连复发的情况屡见不鲜。因此，寻求有效修复粘连内膜并且同时能预防术后粘连复发的治疗策略具有重要的意义。近年来，针对IUA的动物和临床试验均证明了干细胞修复受损子宫内膜的作用，为IUA的治疗提供了新的治疗方针。本文就IUA形成机制和不同来源干细胞在IUA的研究进展进行综述，为干细胞修复IUA的研究提供新思路。

1、IUA形成的细胞及分子机制

子宫内膜主要由上皮细胞(endometrialepitheliumcells，EECs)、基质细胞、成纤维细胞、血管和淋巴管细胞等组成。EECs可分为腺体上皮(glandularepithelium，GE)和腔内上皮(luminalepithelium，LE)两类，LE和GE来源于Müllerian导管上皮细胞，而基质细胞来源于间充质。子宫内膜是一种高度动态的组织，多种细胞之间联系的密切程度有所不同。上皮细胞与大多数其他类型细胞之间的直接相互作用较弱，当子宫内膜细胞受损后，其他细胞很难接受到相关信号，难以分化为上皮细胞。但内皮细胞和子宫内膜其他细胞之间的相互作用较高，如基质细胞和成纤维细胞等，特别是与成纤维细胞的相互作用比较强烈，这可能使其成为最早反应的细胞。在Asherman综合征中，LE基本丢失，基质被纤维组织取代，子宫内膜变厚，对雌激素和孕酮失去反应。

子宫内膜基底层损伤后引起的纤维化是IUA的主要病因，表现为细胞外基质(extracellularmatrix，ECM)和纤维型胶原在宫腔内的沉积。胶原蛋白(Collagen)是ECM的主要成分，其中COL1A1和COL5A5均与IUA严重程度有相关性。基质金属蛋白酶⁃9(matrixmetalloprotein9，MMP⁃9)可水解ECM，其水解活性降低时无法降解过多的ECM从而促进IUA的形成。叉头框F2(FOXF2)可通过增加蛋白酶抑制分子表达从而使蛋白酶的活性减弱，阻碍纤维组织的水解，从而加重了IUA。另外，炎性因子白细胞介素⁃6(interleukin6，IL⁃6)和肿瘤坏死因子⁃α(tumornecrosisfactor⁃α，TGF⁃α)在IUA中也呈高表达。

此外，上皮内稳态在维持子宫内膜功能中起到重要作用。子宫内膜损伤后的上皮间质转化(epithelial⁃mesenchymaltransition，EMT)过程可导致微血管结构和紧密包裹的上皮样组织解体。研究发现，IUA患者的子宫内膜EECs中存在典型的2型EMT，该过程是由ΔNp63α在EECs中强制表达引起的。DUSP4/GSK⁃3β/SNAI1通路在ΔNp63α启动的促EMT信号转导中至关重要，而碱性成纤维细胞生长因子可通过阻断该通路，在体外和体内均可逆转ΔNp63α导致的EMT和子宫内膜纤维化。

2、不同来源干细胞对IUA的治疗作用及机理研究

干细胞是一类具有自我复制和多向分化潜能的原始细胞，能够分化成肌肉细胞、神经细胞、脂肪细胞等其他细胞，进而形成组织、器官乃至完整的个体。根据个体发育阶段来分，干细胞有两种类型：来自胚泡阶段的胚胎干细胞和来源于机体可再生组织的成体干细胞。胚胎干细胞具有高增殖性和致瘤性，成体干细胞易从人体各种组织中提取、体外增殖能力强、低免疫原性，成为干细胞治疗的主要选择。近期研究表明，干细胞可通过免疫调控、趋化损伤部位、分化替代及旁分泌作用来重建子宫内膜组织，改善子宫内膜功能，是IUA患者的新希望。

干细胞微环境是干细胞周围的一种特殊的动态细胞微小环境，其对维持干细胞的分化潜能起着至关重要的作用。多种因素可影响干细胞微环境，如细胞⁃细胞相互作用、细胞⁃EMC相互作用、大量的可溶性信号因子和各种生物化学和生物物理作用等，这些因素均可改变细胞内信号通路的表达，最终决定干细胞的命运。研究表明，纤维化环境也会对干细胞的定植和生长产生一定的影响。在干细胞传统培养基中加入炎性因子和瘢痕组织匀浆模拟疾病微环境，细胞抗纤维化相关的基因DCN、TGF⁃β3、IL⁃10的mRNA表达量有升高趋势，纤维化相关基因COLImRNA相对表达量显著降低，此外，瘢痕塑型期的微环境还可优化间充质干细胞外泌体的生物学特性，促进成纤维细胞增殖、迁移，减少胶原的沉积，从而更进一步促进受损组织的修复。

2.1、子宫内膜来源的干细胞

人类子宫内膜的功能层是一种高度再生的组织，在女性生育期经历每月一次的生长、分化和脱落周期，而基底层的功能则是在月经后快速生成新的子宫内膜。许多实验证实了基底层中子宫内膜干/祖细胞的存在，包括上皮干细胞、子宫内膜间充质干细胞(endom⁃etrialmesenchymalstemcells，eMSCs)、内皮祖细胞，这些细胞在月经周期中被激活，参与到功能层的再生过程中。由于与子宫组织同源性高、易获得等原因，子宫内膜源性干细胞在子宫再生中的应用迅速增长。

Yin等用激素刺激小鼠的月经观察生殖周期不同阶段的子宫组织切片，发现一组子宫间质来源的CD34+KLF4+干细胞从子宫内膜间质迁移到上皮细胞层，取代月经期间脱落的组织，进而证实CD34+KLF4+间质干细胞直接促进子宫内膜再生。Saribas等对eMSCs及其外泌体进行研究发现，应用eMSCs和外泌体后IUA大鼠子宫组织的细胞增殖能力、血管形成能力、抗纤维化能力增强，纤维化面积减小。Domnina等将eMSCs制备成球形细胞团，发现其不仅保留了单层eMSCs的生长分化特性，而且血管生成和抗炎因子的合成较单层明显增加，后将球状组织的eMSCs移植于IUA大鼠，大鼠的妊娠结局和产仔数也均有所改善。Wang等将eMSCs联合雌激素应用于IUA患者和子宫内膜损伤大鼠模型，发现联合作用组子宫内膜新形成的腺体数量增加，纤维化标志物转化生长因子β1(transforminggrowthfactor⁃β1，TGF⁃β1)、MMP⁃9降低，子宫内膜再生标志物表皮生长因子、血小板源性生长因子BB、细胞角蛋白、波形蛋白的表达均增高，提示eMSCs移植联合雌激素可进一步改善受损的子宫内膜。

2.2、骨髓来源的干细胞

骨髓间充质干细胞(bonemarrowmesenchymlstemcell，BMSCs)是人们在哺乳动物的骨髓基质中发现的一种具有分化形成骨、软骨、脂肪、神经及成肌细胞的多种分化潜能的细胞亚群。BMSCs治疗IUA的机制主要是通过旁分泌机制激活有关细胞调控、纤溶活动和促血管生成等的细胞因子，在增殖和血管生成过程之前通过调节免疫环境来影响子宫内膜行为，帮助子宫再生[17]。

Gao等将BMSCs通过尾静脉系统注射给严重IUA大鼠模型，治疗后内膜各层的细胞归巢和再增殖现象明显，纤维化显著减少，大鼠受孕率也明显提高。Xiao等构建了BMSCs负载的弹性聚癸二酸甘油(PGS)支架，在支架内BM⁃SCs移植后可直接分化为子宫内膜间质细胞。Xia等通过干细胞和电针刺激联合作用于IUA大鼠，发现电针可激活SDF⁃1/CXCR4轴，促进移植的BMSCs向受损子宫内膜迁移。

2.3、脐带源性干细胞

UC⁃MSCs是一种从脐带羊膜下、血管周围区和凝胶状基质中分离而来的，具有较强自我更新能力和多分化潜能的多潜能干细胞群，来源于发育早期的中胚层，具有易收集、免疫原性低、增殖潜力高的优点。与其他间充质干细胞具有共同的表面标记物，即CD29、CD44、CD73、CD90和CD105，并且缺乏CD31、CD45和HLA⁃DR85。它们表达多能性标记物Sox2和SSEA⁃4，具有介于胚胎干细胞和成体干细胞之间的分化潜能。

近年来，有研究报道鼠静注UC⁃MSCs可抑制过度纤维化和炎症，增强子宫内膜细胞增殖和血管重构，促进子宫内膜的修复和生育能力的恢复。Zheng等将hUC⁃MSCs注射到SD大鼠体内，发现其具有分化为上皮细胞、血管内皮细胞和雌激素受体细胞的能力，这些细胞对于血管供应和中断纤维的形成至关重要。Li等通过将UC⁃MSCs和雌激素分别或联合作用于IUA大鼠，发现单独应用干细胞或雌激素的治疗效果都优于联合治疗组，UC⁃MSCs移植可能通过TGFβ1抑制RhoA/ROCKI信号通路修复IUA大鼠子宫内损伤。一项Ⅰ期临床试验证实，将含有可生物降解胶原蛋白支架的UC⁃MSCs移植到复发性宫腔内(通过粘连分离)是有效的，26例IUA患者经粘连分离术后，进行了含有1×107个UC⁃MSCs的胶原蛋白支架宫腔移植，在随访期内10例患者怀孕，其中8例例正常分娩，1例妊娠晚期患者和1例妊娠7周患者发生了流产。

2.4、脂肪来源干细胞

脂肪来源干细胞(adiposederivedstemcells，ADSCs)与BMSCs具有相似的基因表达谱和三系分化潜能，但更易增殖。Cil等将ADSCs和雌激素应用于IUA大鼠，发现ADSCs和激雌素通过IGF⁃1途径降低子宫内膜的炎症和纤维化，干细胞和激素联合应用显著上调了VEGF表达，有利于子宫内膜血管再生和再上皮化。Sun等尝试将ADSCs作为种子细胞做成无支架细胞薄片，数据显示ADSCs薄片表达了更高水平的FGF、ColI、TGF⁃β和VEGF，还有与干性有关的基因，包括Nanog、Oct4和Sox2。且移植21d后，细胞薄片组ADSCs主要分布在再生子宫内膜的基底层。此外，部分ADSCs分化为基质样细胞，还能促进子宫内膜细胞和肌肉细胞的再生，刺激血管生成，利于获得较好的妊娠结局。干细胞局部注射使AS大鼠子宫内膜纤维化更少，且内膜的厚度增加幅度更大，而全身给药时干细胞归巢数量少。

2.5、经血来源干细胞

经血干细胞(menstrualstemcell，MenSCs)源自子宫内膜，与骨髓、脂肪来源的间充质干细胞相比，其获取过程是非侵入性，供者更容易接受，也没有伦理道德的限制。生育期的健康女性每年可贡献约12次经血，为科研和临床提供了充足的细胞来源。从安全性来讲，目前报道显示MenSCs不会导致癌化或过敏等反应。

最新研究表明，MenSCs的作用部分是通过分泌微小细胞外囊泡(sEVs)的旁分泌方式介导的。Zhang等应用机械损伤建立IUA大鼠模型，宫内移植MenSCs或MenSCs⁃sev给予治疗。实验发现MenSCs⁃sevs与MenSCs的疗效一致，可有效恢复子宫内膜形态，促进腺体再生和血管生成，逆转IUA子宫内膜纤维化。

经多次MenSCs⁃sevs移植后子宫内膜容受性和妊娠结局显著改善。Chen等通过为MenSCs转染成纤维细胞生长因子⁃2(Fibroblastgrowthfactors⁃2，FGF⁃2)基因观察其再生效果，且应用支架和FGF2⁃MbMSCs共同作用于IUA大鼠。

结果显示支架+FGF2⁃MbMSC移植组干细胞归巢最多，子宫内膜增厚，腺体增多，纤维化减少，转染FGF2基因的MbMSCs比单独MbMSCs治疗的再生效果更强。

Ma等从一组难治性IUA不孕妇女(12例，年龄22～40岁)月经血液中分离自体MenSCs，在体外扩增到治疗量后再移植回她们的子宫中，随后进行激素替代治疗。该临床研究结果显示，自体MenSCs宫内移植可使难治性IUA患者子宫内膜再生，子宫内膜厚度显著改善，月经持续时间逐渐恢复正常;12例患者中5例临床妊娠，妊娠率41.7%;未见不良反应发生。

3、总结与展望

IUA是妇科常见的、严重危害生育功能并且治疗效果较差的宫腔疾病。干细胞技术的应用使子宫内膜基底层的修复及子宫内膜再生成为可能，为IUA患者带来新的希望。目前，全球各项相关研究所用的干细胞种类、获取和质控方式、剂量选择和移植方式都不一致，也缺乏系统的动物实验和大样本量的临床试验数据，IUAs标准化的干细胞治疗方案仍需多方共同努力。