新型水凝胶可诱导子宫内膜再生

文摘   2024-09-10 18:01   广西  

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据《中国不孕不育现状调查报告》数据显示,中国不孕不育患者的数量逐年上升,截止2023年已超5000万,占育龄人口的12.5%—15%。不孕不育是指夫妻双方同房1年以上,有正常性生活且没有任何避孕措施,仍未能怀孕的情况,严重影响夫妻感情及家庭和睦[1]。子宫内膜异常是导致女性不孕的重要因素之一。

  

子宫内膜是一个复杂的器官,每月经历400-500个月经周期,包括增殖、分化、破裂和修复的连续事件,为胚胎植入提供最佳条件[2]。过薄的子宫内膜的厚度一般是7mm以下,严重影响胚胎的着床,导致不孕不育[3]。目前临床上使用的治疗方式包括:激素治疗、宫内注射生长因子、血管活性剂等,然而其效果有限[4]。因此,寻找一种新的方式促进子宫内膜再生具有重要意义。近年来,研究人员发现细胞外基质(ECM)在组织工程领域具有重要价值,被广泛应用于心脏、骨骼、皮肤等器官组织的再生修复[5]


什么是细胞外基质(ECM)呢?它是一种由细胞分泌到细胞外周的物质,主要成分包括蛋白质和多糖,是细胞生长及组织再生修复的理想微环境,调节细胞的行为、功能和命运。近年来,研究人员通过合成ECM为细胞生长创造良好条件,从而促进组织的再生修复。然而,这些合成的ECM支架具有一定的惰性,并且缺少特异活性因子。脱细胞细胞外基质(dECM)由特定组织和细胞经过脱细胞产生,可以克服合成ECM的各类缺陷[6]


▲图1 细胞外基质包括细胞周基质和间质基质[7]


韩国浦项科技大学与抱川中文医科大学联合研究小组在高水平杂志《Advanced Functional Materials》上发表一篇题为《Uterus‐Derived Decellularized Extracellular Matrix‐Mediated Endometrial Regeneration and Fertility Enhancement》研究报告[8]。该团队开发了一种含有来自子宫内膜层或整个子宫的dECM水凝胶,该水凝胶模拟子宫细胞微环境,诱导子宫内膜再生。


▲图2 源于子宫内膜及整个子宫的dECM


本研究表明,将子宫来源的dECM注入到宫内,可以恢复子宫内膜厚度,增加子宫内膜的容受性及血管生成。同时,改变自然杀伤细胞亚群的特征,减少细胞毒性,为胚胎的着床和子宫内膜蜕膜化创造有利条件。值得注意的是,他们首次阐明了子宫来源的dECM促进子宫内膜再生的作用机理,其中,胰岛素样生长因子1(IGF-1)和胰岛素样生长蛋白结合蛋白3(IGFBP3)作为关键调节因子。


▲图3 源于子宫的dECM以依赖IGF-1和IGFBP3的方式介导子宫内膜再生和生育能力增强


此外,他们还发现源于子宫肌层或子宫内膜层的dECM表现出不同的治疗效果,这可为不孕患者提供个性化治疗


▲图4 来源不同的dECM在子宫内膜组织中的治疗效果验证


子宫来源的dECM具有促进子宫内膜再生的潜力,为胚胎着床创造良好条件。该项研究结果有望实现临床转化,为子宫内膜异常修复开辟新的道路,为不孕不育患者带来福音。


参考文献:

[1] 李梦蝶,等. 不孕不育特征与夫妻双方高血压患病风险的关联研究. 现代预防医学, 2023.

[2] Bourgain C,et al. Histologic and Functional Aspects of the Endometrium in the Implantatory Phase. Gynecol Obstet Invest, 2007.

[3] Bashiri A, et al. Recurrent Implantation Failure-update overview on etiology, diagnosis, treatment and future directions. Reproductive Biology and Endocrinology, 2018.

[4] Lin JY, et al. Microenvironment-Protected Exosome-Hydrogel for Facilitating Endometrial Regeneration, Fertility Restoration, and Live Birth of Offspring. Small, 2021.

[5]Neill J. T urner. Special Issue: Application of Extracellular Matrix in Regenerative Medicine. Appl. Sci, 2021.

[6] Liu CQ, et al. Decellularized extracellular matrix mediates tissue construction and regeneration. Front. Med, 2022.

[7] Theocharis AD, et al. Extracellular Matrix Structure. Advanced Drug Delivery Reviews, 2015.

[8] Ahn J, et al. Uterus-Derived Decellularized Extracellular Matrix-Mediated Endometrial Regeneration and Fertility Enhancement. Adv. Funct. Mater, 2023.

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作者 | 马   可

审核 | 彭鱼雁

排版 | 李尖尖

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