(二、19)子宫内膜在植入中的作用:现代观点

健康   2024-11-13 10:02   湖南  

生殖免疫的核心:子宫内膜异位症和腺肌症的免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理(本长文共分三大部分)。此篇为(二、19),即第二部分第19篇。

目录(已发文章链接)

外周血NK细胞与母胎界面母NK细胞功能及其免疫机制不同系列

为什么NK(自然杀伤)细胞是不够的——NK细胞相关免疫与妊娠维持、免疫耐受及流产(上篇)
为什么NK(自然杀伤)细胞是不够的——NK细胞相关免疫与妊娠维持、免疫耐受及流产(中)
为什么NK(自然杀伤)细胞是不够的——NK细胞相关免疫与妊娠维持、免疫耐受及流产(下)

为什么NK(自然杀伤)细胞是不够的——NK细胞相关免疫与妊娠维持、免疫耐受及流产(尾篇)

第一部分:一、低生育力(不孕,RIF反复种植失败,RPL反复流产等,妊娠失败与妊娠病理)的生殖免疫学相关评估(第一部分10篇已发出,链接如下):

1、免疫学检测在低生育能力(不孕症)临床环境中的作用The role of immunologic tests for subfertility in the clinical environment


2、免疫对整倍体胚胎着床失败的影响Contribution of immunology to implantation failure of euploid embryos
3、免疫调节治疗——证据在哪里?Immune modulation treatments—where is the evidence?
4、Immunotherapy for recurrent pregnancy loss: a reappraisal复发性流产的免疫治疗:再评估
5、揭示妊娠的免疫遗传学:亲本HLA-C同种异型预测单整倍体胚胎移植后的妊娠丢失

UNRAVELLING THE IMMUNOGENETICS OF PREGNANCY: PARENTAL HLA-C 
ALLOTYPES ARE PREDICTIVE OF PREGNANCY LOSS AFTER SINGLE EUPLOID EMBRYO TRANSFERS.
6、Uterine NK cells: active regulators at the maternal-fetal interface子宫NK细胞:母胎界面的活性调节者
7、活化的NK细胞导致胎儿同种免疫性血小板减少症的胎盘功能障碍和流产Activated NK cells cause placental dysfunction and miscarriages in fetal alloimmune thrombocytopenia
8、Clearance of senescent decidual cells by uterine natural killer cells in cycling human endometrium子宫uNKs细胞在子宫内膜中动态清除衰老的蜕膜细胞
9、Immunologic causes and thrombophilia in recurrent pregnancy loss复发性流产的免疫病因和血栓形成

10、Immunologic and rheumatologic causes and treatment of recurrent pregnancy loss: what is the evidence?反复性流产的免疫学与风湿病学原因及治疗:有哪些证据?
第二部分:二、反复种植失败(RIF)与子宫内膜容受性评估(第1~11篇链接如下)
(二、1)反复种植失败(RIF)的病理生理学进展A review of the pathophysiology of recurrent implantation failure浅显易懂,类似科普的文章,但讲出了许多有意义因素)。
(二、2)蜕膜化评分可识别反复妊娠丢失和不明原因不孕女性样本中的子宫内膜功能失调
(二、3)子宫内膜容受性的免疫决定因素:生物学视角
(二、4)子宫内膜容受性的当前观点:病因和治疗的综合概述
(二、5)综述慢性子宫内膜炎及其对生殖的影响
(二、6)慢性子宫内膜炎与反复性不孕:系统性回顾与荟萃分析
(二、7)慢性子宫内膜炎和胚胎植入改变:来自文献系统评价的统一病理生理学理论
(二、8)慢性子宫内膜炎老问题、新见解和未来挑战
(二、9)子宫内膜微生物群在胚胎着床和反复着床失败中的作用
(二、10)炎症和自身免疫性疾病对子宫内膜和生殖结局的影响
(二、11)内分泌干扰化学物在体外会干扰人原代子宫内膜间质细胞的蜕膜化过程
(二、12)内分泌干扰物对生殖系统的不利影响
(二、13)内分泌干扰物联合作用对人类生殖的生殖毒性
(二、14)微塑料暴露:对人类生育能力、怀孕和儿童健康的影响
(二、15)子宫重塑中的免疫细胞:它们是内分泌干扰物的靶标吗
(二、16)内分泌干扰物与子宫内膜异位症
(二、17)环境内分泌干扰物暴露与子宫内膜异位症和子宫腺肌病发展之间的潜在关系
(二、18)选定的饮食因素在子宫内膜异位症的发展和病程中的作用
本文(二、19)子宫内膜在植入中的作用:现代观点
以下待发
(二、20)慢性子宫内膜炎免疫微环境的研究进展

(二、21)炎症反应对生殖的有害和有益影响:无菌和病原体相关炎症

(二、22)子宫内膜 microRNA 在反复植入失败中的作用、

(三、23)人类胚胎植入
(二、24、1)胚胎移植中子宫内膜容受性阵列的全面综述:进展、应用和临床结果

(二、24、2)整倍体胚胎移植周期中子宫内膜容受性阵列的全面综述

(二、25)转化生长因子β超家族信号与子宫蜕膜化
(二、26)子宫内膜TGFβ信号通过重塑母胎界面促进早期妊娠发育

(二、27)TGF-β在妊娠和妊娠并发症中的作用

(二、28)子宫内膜蜕膜化和妊娠并发症中的自噬基因和信号通路

(二、29)当自噬遇到胎盘发育和妊娠并发症时
(二、30、1)子宫内膜源性着床失败有什么新发现
(二、30、2)周期性子宫内膜修复和再生
(二、30、3)月经子宫内膜:从生理学到未来的治疗
(二、30、4)子宫内膜干细胞/祖细胞——它们在子宫内膜修复和再生中的作用
(二、31)复发性植入失败女性的先天性和适应性免疫失调

(二、32)PPARβ/δ 激活刺激人子宫内膜基质细胞分化:不孕症的新靶点?(及PPAR 在滋养层功能中的作用

(二、33)焦亡在妊娠相关疾病发生发展中的作用

(二、34)母体对胎儿的同种异体识别

(二、35)母胎界面免疫:KIR/HLA (Allo)识别

(二、36)NK细胞与生殖:汇综
(二、37)蜕膜亚群在着床、月经和流产中的作用
(二、38)妊娠早期人类胚胎的母体选择:来自复发性流产的见解
第三部分:三、子宫内膜异位症和腺肌症、肌瘤等相关免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理(第1~3篇链接如下,后续54篇发出)
(三、1)难以阻止的宫缩——孕激素抵抗与孕激素效应不足的相关机制(链接)
(三、2)炎症和免疫反应在子宫肌瘤发病机制中的作用:包括它们对生殖结局的负面影响(链接)
(三、3)子宫息肉、子宫腺肌病、平滑肌瘤和子宫内膜容受性(链接)
以下待发:
(三、4)子宫内膜细胞因子在有或无子宫内膜异位症患者中对不孕症的评估
(三、5)自然杀伤细胞数量和活性的变化及其与子宫内膜异位症的临床关系系统回顾和荟萃分析
(三、6)巨噬细胞在子宫内膜异位症女性异位子宫内膜中显示促炎表型,与该疾病的感染性病因相关
(三、7)子宫内膜巨噬细胞、子宫内膜异位症与微生物群:是时候揭开它们复杂关系的面纱了
(三、8)M1巨噬细胞是子宫内膜异位症细胞治疗的有效药物
(三、9)反复性流产的子宫内膜原因:子宫内膜异位症、子宫腺肌症和慢性子宫内膜炎
(三、10)子宫内膜异位症是否与全身亚临床炎症有关
(三、11)子宫平滑肌瘤干细胞:将孕酮与生长联系起来
(三、12)子宫肌瘤发生和生长分子机制的流行病学和遗传学线索
(三、13)全基因组关联和流行病学分析揭示了子宫平滑肌瘤和子宫内膜异位症之间的共同遗传起源
(三、14)缺氧在子宫肌瘤中的作用:病理生物学和治疗时机
(三、15、1)子宫肌瘤中的氧化应激和抗氧化剂:病理生理学和临床意义

(三、15、2)子宫肌瘤(平滑肌瘤)和月经量过多

三、16)子宫内膜异位症的孕酮抵抗目前的证据和推测的机制

(三、17)子宫内膜异位症的假设路线图:产前内分泌干扰性化学污染物暴露、肛门生殖器距离、肠道生殖器微生物群和亚临床感染

(三、18)建立具有致癌 KRAS 和 PIK3CA 突变的新型子宫内膜异位症体外模型,以了解潜在的生物学和分子发病机制

(三、19)子宫内膜异位症病理生理学中的mirRNA和孕酮受体信号

(三、20)micRNA在黏膜炎症中的作用

(三、21)MicroRNAs 在胚胎植入子宫内膜容受性的调节中的作用

(三、22)mirna在子宫内膜异位症中的病理作用

(三、23)子宫内膜异位症中的micRNA:对炎症和孕酮抵抗的洞察

(三、24、1)子宫内膜炎症和受损的自发蜕膜化对子宫腺肌病发病机制的认识

(三、24、2)月经失调和子宫内膜异位症发展

(三、25)子宫内膜异位症相关信号通路的研究进展

(三、26)孕酮对NLRP3炎性小体的抑制作用因子宫内膜异位囊肿间质细胞中异常自噬诱导而减弱:对子宫内膜异位症的影响

(三、27)膜孕酮受体在子宫内膜异位症患者在位和异位子宫内膜中的表达

(三、28)孕酮诱导的孕酮受体膜组分1的升降变化对蜕膜化至关重要

(三、29)KRAS激活和SIRT1-BCL6的过度表达导致子宫内膜异位症和孕酮抵抗的发病机制

(三、30)SIRT1和孕酮抵抗在正常和异常子宫内膜中的作用

(三、31)子宫内膜异位症中的孕酮抵抗:起源、后果及干预措施

(三、32)子宫内膜局部雌激素生物合成导致孕酮抵抗影响子宫腺肌病和子宫内膜异位症的着床

(三、33)子宫内膜异位症和腺肌症分子病理及孕激素抵抗

(三、34)子宫内膜异位症和不孕妇女在位子宫内膜的表观遗传因素

(三、35)子宫内膜异位症的表观遗传失调病理生理学和治疗的意义

(三、36)AKT和ERK12通路的双重抑制对子宫内膜异位症子宫内膜促炎、激素和表观遗传微环境的影响

(三、36)表观遗传修饰在蜕膜化和子宫内膜容受性中的作用

(三、38)子宫内膜异位症的表观遗传失调病理生理学和治疗学的意义

(三、39)表观遗传机制在周期性子宫内膜基因表达调控中的作用

(三、40)子宫内膜异位症的发病机制:子宫内膜异位症女性的孕酮抵抗

(三、41)子宫内膜异位症中雌激素和孕激素受体的表观遗传学

(三、42)孕酮作为抗炎药和免疫调节剂炎症激素调节的新方面

(三、43)子宫内膜和子宫内膜异位症中的干扰素信号

(三、44)对子宫内膜异位症相关不孕的更好理解子宫内膜异位症如何影响子宫内膜容受性的综述

(三、45)NLRP3激活的巨噬细胞促进EMS子宫内膜间质细胞的迁移

(三、46)子宫内膜异位症是一种免疫功能紊乱的疾病,可能与微生物群有关

(三、47)子宫内膜异位症、疼痛和相关心理障碍揭示微生物群、炎症和氧化应激之间的相互作用

(三、48)子宫内膜异位症的孕酮抵抗:起源、后果和干预

(三、49)子宫内膜异位症治疗抵抗的分子机制孕酮-hox基因相互作用的作用

(三、50)不孕妇女中蜕膜化失败的高发生率

(三、51)局部子宫内膜局部雌激素合成导致孕酮抵抗,影响子宫肌腺症和子宫内膜异位症的着床

(三、52)子宫内膜微生物群在胚胎着床和反复着床失败中的作用

(三、53)慢性子宫内膜炎的重新定义:子宫内膜间质改变的重要性

(三、54)慢性内膜炎不孕女性的植入前子宫内膜中HIF-1α的过度表达和过度血管化

(三、55)子宫腺肌病和或子宫内膜异位症的子宫内膜容受性

(三、56)子宫内膜异位症的血管生成信号分子、诊断和治疗

(三、57)子宫内膜异位症的孕酮抵抗病理生理学观点和潜在的治疗方案

(三、58)子宫内膜异位症与药物治疗从孕激素到孕酮抵抗GnRH拮抗剂综述

(三、59)子宫内膜异位症药物治疗的研究进展

(三、60)对症状性子宫内膜异位症的一线激素治疗无反应:克服视野狭窄。叙述性评论

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本文为第二部分第19篇
这是发表在Int. J. Mol. Sci(International Journal of Molecular Sciences). 2024, 25(17), 9746

子宫内膜在植入中的作用:现代观点

摘要

根据目前的文献数据,子宫内膜作为胚胎质量的“传感器”,促进着染色体正常的胚胎着床,并阻止或抑制基因异常的胚胎着床和/或后续发育。本文将探讨子宫内膜“感知功能”的本质,并强调评估其功能状态的必要性。第一节探讨子宫内膜“感知”能力的进化起源,这是由于哺乳动物中自发的蜕膜化过程所致。第二节详细介绍了在细胞水平上实现这一功能的机制。特别是,描述了在蜕膜化过程中出现的不同细胞亚群的最新发现,并讨论了它们在着床中的作用。最后,第三节总结了目前可用于评估子宫内膜功能状态的临床工具的信息。强调了这些方法的优缺点,并提出了开发更先进技术评估子宫“感觉”功能的可能选项。

关键词:胚胎感应子宫内膜自发性蜕膜化植入蜕膜细胞个性化胚胎移植WIN 检测;ERA(子宫内膜容受性测定)

Keywords: embryo sensing; endometrium; spontaneous decidualization; implantation; decidual cells; personalized embryo transfer; WIN test; ERA

1. 引言

辅助生殖技术 (ARTs),特别是体外受精(IVF),已在临床实践中确立为治疗不孕症的最有效方法。尽管自1978年这项技术问世以来,IVF技术取得了显著进步,但迄今为止,成功率仍未超过30-40%。ART项目的成功主要取决于卵子的质量、精子的质量和形成的胚胎的质量。利用植入前遗传学检测选择非整倍体胚胎已导致怀孕率上升。然而,植入成功率仍未超过50-70%的水平。最近的研究表明,导致植入失败的一个关键但常被忽视的原因是子宫功能障碍[子宫内膜异位症,腺肌症,子宫肌瘤,内膜息肉,特别是潜隐性子宫内膜异位症病理,以及子宫内膜炎,黄体功能不足等交织因素]。传统上,子宫被认为是一种效应组织,在卵巢产生的甾体激素的作用下,它会转化为供滋养层入侵的被动基质。目前的数据表明,子宫能够对胚胎信号作出不同的反应,并作为胚胎质量的传感器。一方面,它为植入染色体正常的胚胎创造了有利条件;另一方面,它防止了基因不稳定胚胎的植入和/或后续发育。由于染色体异常,估计有40%至60%的胚胎无法植入 [后续我们还会分享由于胚胎染色体等异常导致妊娠失败的国际进展,为盲目保胎再次提出警示,40%至60%的胚胎无法植入,符合国际研究进展观察的数据]。这些发现强调了通过母体子宫内膜高质量选择胚胎的重要性。本综述揭示了子宫内膜“感知”能力的演变,在细胞水平上研究了这一功能的实现,并总结了现有的临床应用,以提高体外受精周期的植入效率。

流产的遗传病因学分析与咨询(王若光20230729大连)

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2. 子宫内膜"自发性"蜕膜化是胚胎控制着床向母体控制过渡的进化标志

尽管哺乳动物的胎生是在有袋类动物和真兽类的祖先线系中进化而来的,但有袋类动物和真兽类采用的是不同的生殖策略,其中一个关键的区别在于胎儿-母体相互作用的建立(图1)。对于大多数有袋类动物而言,在妊娠的大部分时间里,胚胎都被包裹在蛋壳内,而胎儿膜与子宫内膜的接触则发生在妊娠末期,紧接着就是分娩。在大多数有袋类动物中,胚胎部分的胎盘源自卵黄囊,它可能与母体子宫内膜直接接触,但不会侵入其中。相比之下,胎盘在有胎盘类动物妊娠期间的形成导致了稳定的胎儿-母体界面的建立,这是形成功能性胎盘的关键,这种胎盘能够维持长时间的妊娠。有趣的是,无论是有袋类动物还是有胎盘类动物,胎儿-母体的附着都与一种炎症过程有关;然而,在有袋类动物中,这导致分娩,而在有胎盘类动物中,它导致了持续的胎儿-母体界面的建立。目前的数据表明,这种进化上的转变起源于一种新型的有胎盘哺乳动物细胞类型——胎盘间质细胞——它能够抑制祖先的炎症反应,使子宫能够长时间维持胚胎。例如,人类胎盘间质细胞最近被证明能够抑制T细胞产生IL17A,从而防止中性粒细胞进入组织。有关母体适应性抑制子宫炎症的其他证据在杰出的综述[我们在后续会分享该文章]中有所描述。因此,胎盘化是有胎盘哺乳动物妊娠的独特特征,在有袋类动物中不存在(见图1)。

图 1.反映哺乳动物进化过程中自发蜕膜化出现的树状图。
子宫内膜蜕膜化程度与胚胎侵入组织的深度有关。根据蜕膜侵入程度的不同,可将有胎盘哺乳动物分为三种主要类型:胎盘植入有三种类型:胎膜植入(血液绒毛膜型胎盘,最侵入性的类型,其中滋养层细胞穿透子宫内膜基质及其血管以获取母体血液)、内膜或内皮植入(内皮绒毛膜型胎盘,一种较不侵入性的类型,其中滋养层与子宫内膜内皮细胞接触),以及上皮植入(上皮绒毛膜型胎盘,一种非侵入性的类型,其中滋养层与子宫内膜腔上皮细胞接触)。预期的是,在具有非侵入性胎盘的鲸目和偶蹄目动物中,无法检测到蜕膜细胞。相反,在具有内膜或内皮植入胎盘的食肉动物中,可发现小而孤立的蜕膜细胞群。在具有胎膜植入(血液绒毛膜型)胎盘的动物中观察到最明显的蜕膜反应。值得注意的是,在大多数具有蜕膜化的动物中,这种反应直接在胚胎植入部位发生,是作为对滋养层细胞与蜕膜上皮细胞相互作用的响应。换句话说,母体子宫内膜的蜕膜反应是由胚泡发出的信号所控制的。
在月经期的动物中,包括人类、猿、象鼩和某些蝙蝠,情况则有所不同。对于这些物种来说,蜕膜化被称作“自发的”,因为它在没有接触到胚胎的情况下发生,是由母体内分泌刺激引起的,尤其是通过甾体激素孕酮(P)。根据最近的研究发现,由于有胎盘类动物线系中可移动元件向蜕膜基因的调节区域捐赠孕酮受体(PR)结合位点的结果,子宫内膜基质细胞对P的敏感性已经进化。在人类中,“自发的”蜕膜化在月经周期的黄体期开始,即在排卵后的头几天内,并由出现在破裂主导卵泡部位的黄体产生的P所驱动。在受孕周期中,植入的胚胎会分泌大量的人绒毛膜促性腺激素(hCG),这是一种胚胎抗黄体溶解信号,可维持卵泡P的产生直至形成永久性胎盘。在非排卵周期中,胚胎hCG的缺乏导致黄体萎缩,继而导致P水平下降,导致月经来潮。月经初期发生在已分化的子宫内膜基质细胞中,这些细胞能感知到P的缺失,这是由于PR表达的结果。子宫基质细胞会启动一个高度受控的炎症反应,从而产生各种炎症细胞因子、趋化因子和前列腺素类炎性介质。这些炎症事件会招募并激活免疫细胞,导致细胞外基质降解和组织逐渐分解。因此,“自发”的蜕膜化被认为是调节新进化特征——月经——的机制,即在无受精周期中,对P水平下降的反应是拒绝未被占用的蜕膜功能层。这种耗能机制仅在进化过程中为少数动物物种所拥有,并被认为为它们提供了某些优势。
根据现代概念,“自发性”蜕膜化的出现介导了蜕膜反应的控制从胚胎转移到母体蜕膜,从而强调了母体子宫内膜对胚胎的“感觉”能力的发展。这个观点找到了许多实验证实。例如,体外植入模型显示,蜕膜化人子宫内膜基质细胞 (EnSC) 对受损胚胎表现出强烈的反应。具体来说,在遗传异常胚胎存在的情况下,蜕膜细胞分泌的因子组成会发生显著变化。这项研究的作者得出结论,“自发性”蜕膜化进化是为了抵消人类胚胎染色体异常的高发生率,并使母体有机体能够限制“低质量”胚胎的植入。研究结果进一步支持了这一假设,即蜕膜反应受损女性的子宫内膜感觉功能降低,导致着床率增加,但流产率增加。事实上,复发性流产与干细胞缺乏、基质衰老加速和蜕膜化缺陷有关,这些因素限制了子宫内膜的分化能力,使个体易患妊娠失败。其他证据表明 EnSC 功能缺陷和蜕膜化受损与妊娠期间的各种并发症有关。例如,子宫内膜异位症和子宫腺肌病都表达侵袭性子宫内膜干细胞,表现出更大的侵袭性。另一种与蜕膜化缺陷相关的病理是胎盘植入,这种疾病的特征是胎盘过度侵入或穿过子宫壁。由于蜕膜化是一种防御机制,可以保护母体免受胚胎的过度侵袭,因此这一过程的缺陷会导致胎盘过度侵袭。
因此,所提供的数据表明,在进化过程中获得“自发性”蜕膜化的性状使人类子宫内膜能够发展出选择“高质量”胚胎的感觉能力(图 1)。以下部分将深入探讨子宫内膜感觉能力背后的细胞机制。

3. 子宫内膜在细胞水平上的“感觉”功能的实现

子宫内膜是子宫内的黏膜层。在组织学层面上,它由一层柱状上皮和支持性间质组成。在着床过程中,胚胎穿透上皮屏障,然后侵入下方的间质。传统上认为,最初的穿透阶段是着床成功的关键,而间质组分的正确蜕膜化作用往往被低估。这一观点基于在小鼠和大鼠体内进行的体内研究的结果。事实上,在大多数啮齿动物中,只有胚胎穿透上皮屏障才会触发组织的蜕膜化。然而,随着“自发”蜕膜化的出现,这些事件的顺序发生了逆转。在人类中,蜕膜化先于着床并为随后的胚胎附着和侵入创造条件。换句话说,人类子宫内膜的选择能力是由间质的周期性蜕膜化所调节的。

子宫内膜基质的主要结构和功能成分是EnSC。在排卵后,随着P水平的升高,EnSC会分化为蜕膜细胞。起初,蜕膜化被认为是一种单向的激素调节过程。然而,对单个细胞/核的测序分析揭示,EnSC的分化会导致多种蜕膜细胞亚群的形成。此外,这些亚群之间的微妙平衡调节着子宫内膜组织对植入胚胎的接受度/选择性。图2简要介绍了EnSC蜕膜转化的时间。

图 2.子宫内膜基质细胞 (EnSC) 蜕膜化动力学相对于人类月经和卵巢周期的进展。

在蜕膜化初期,在P水平不断升高和细胞内环磷酸腺苷(cAMP)的作用下,会形成所谓的前蜕膜细胞。人们认为,前蜕膜细胞通过主动迁移将胚胎包裹起来,从而确保其浸入组织的厚度。随着分化进程的发展,大多数前蜕膜细胞进入成熟状态,形成一个主要的P依赖性蜕膜细胞亚群,表达催乳素和IGFBP1。在受孕周期中,正是这种类型的蜕膜细胞为着床胚胎提供营养和免疫保护,并随后形成胎盘的母体蜕膜部分。
在子宫内膜中,随着成熟蜕膜细胞的出现,一小部分衰老蜕膜细胞也随之出现。细胞衰老是一种细胞对压力源的生理反应。无论诱导因素是什么,细胞中衰老程序的激活不会影响其存活能力;然而,它会导致不可逆转的增殖能力丧失和分泌因子谱系的显著变化。后者被称为衰老相关分泌表型,主要由促炎因子和促进细胞外基质降解的因子组成。衰老对特定组织的影响取决于衰老细胞在组织中存在的时间长短和免疫细胞清除衰老细胞的效率。因此,急性衰老在正常生理过程中调节组织重塑,例如胚胎发育、胎盘形成和伤口愈合。慢性衰老细胞的存在促进炎症,介导与年龄相关疾病的进展,并伴随机体的衰老。
uNK细胞清除衰老的蜕膜细胞,这在妊娠建议中内膜重塑和母胎循环构建中意义重大。这也是所谓外周血“降NK细胞或NK细胞毒性”谬论不符合妊娠基础免疫科学认知的问题所在。(二、4)子宫内膜容受性的当前观点:病因和治疗的综合概述
生殖免疫的核心:子宫内膜异位症和腺肌症的免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理(一、8)uNKs细胞在子宫内膜中动态清除衰老的蜕膜细胞
生殖免疫的核心:子宫内膜异位症和腺肌症的免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理(一、6)子宫NK细胞:母胎界面的活性调节者
根据目前的观点,衰老细胞在蜕膜化过程中出现,这是对一小部分 EnSC 群体的强烈激素刺激的应激反应的结果。由于衰老相关分泌表型的发展,衰老蜕膜细胞的出现是子宫内膜组织植入前重塑的关键因素。衰老蜕膜细胞的存在和作用的动力学是通过它们与成熟蜕膜细胞和免疫细胞的密切合作来介导的。值得注意的是,在正常的受孕周期中,子宫内膜基质与衰老蜕膜细胞亚群的富集是暂时的。这种出现在分泌期的中期达到高峰,对应于“着床窗口”。然而,在分泌期末期,这些细胞的比例会因被子宫自然杀伤细胞消除而降低,子宫内膜中的自然杀伤细胞在分泌期晚期达到峰值。
实验结果表明,上述亚群的适时出现及其之间的正确比例对于胚胎着床至关重要。胚胎植入前的第一阶段选择发生在胚胎尚未植入子宫内膜组织时,此时,运动的前蜕膜细胞围绕着胚胎并附着在其极性滋养层细胞上。“高质量”胚胎被证明能刺激前蜕膜细胞的迁移,而“低质量”胚胎则不能。相反,未分化的EnSC的迁移受到“高质量”胚胎发出的信号的抑制,但不受“低质量”胚胎发出的信号的抑制。这些数据表明,子宫选择性地支持基因正确的胚胎着床的能力在蜕膜化过程中发展。进一步的前蜕膜细胞向成熟蜕膜细胞的转化导致迁移活性的丧失和与胚胎附着的能力的丧失。胚胎植入前的第二阶段选择与衰老的蜕膜细胞的出现相吻合。由于分泌活动,这些细胞重新组织了细胞外基质,为胚胎的生长及其与成熟蜕膜细胞的相互作用创造了有利环境。成熟蜕膜细胞数量不足会加速未成熟细胞向成熟细胞的转化,并导致由成熟蜕膜细胞产生的过于坚硬的基质将囊胚困住并使其塌陷。这种失衡被认为是反复植入失败的原因之一。另一方面,过多的成熟蜕膜细胞会通过分泌蛋白酶和分解间质基质,促进胚胎入侵。然而,随后,这种松弛的基质会脱落,导致流产,这与月经周期中没有受孕时发生的情况类似。
胚胎质量异常(染色体和基因组异常)在妊娠中并不少见,特别是子宫内膜异位症和腺肌症及卵巢功能减退,年龄及黄体功能不足,慢性内膜炎或全身慢性炎症人群,其发生率更高。如何减少盲目保胎而目前国内医疗应反思的问题之一。后续的文章中我们还会分享流产中绒毛染色体异常的发生率,遗传咨询分析及临床判断和应对相关的文章。
衰老蜕膜细胞的后续命运和功能作用在受孕和未受孕的周期中有所不同。在成功受精和着床的情况下,衰老细胞被子宫自然杀伤(uNK)细胞从子宫内膜中清除。在没有受孕的周期中,促炎衰老细胞在邻近的成熟蜕膜细胞中诱导继发衰老。结果,组织的几乎整个功能层都变得衰老,这反过来又导致其在月经期间松弛和脱落。
根据所描述的数据,子宫内膜在植入过程中的重要性显而易见,这也凸显了在不孕症治疗中评估子宫内膜功能状态的必要性。

4. 子宫内膜功能状态的评估问题

子宫内膜在短时间内开始接受植入胚胎,称为“植入窗口”。根据 1992 年最早的 ART 研究之一,从黄体生成素 (LH) 高峰后约 6 天开始的 4 天内移植胚胎导致妊娠的概率高于早于或晚于此时期移植胚胎的概率。目前的研究表明,该周期的持续时间甚至更短,在自然周期中,LH + 6 和 LH + 9 之间约为 30-36 小时,在激素替代治疗周期中,P + 4 和 P + 7 之间约为 30-36 小时。
评估子宫内膜功能的传统方法包括盆腔器官超声成像和组织活检(如Pipelle活检)。这些方法主要通过免疫组织化学染色来检查子宫内膜的结构、厚度以及特定的分子标记,包括甾体激素受体的表达。这两种方法都高度依赖操作者,因此容易受到内、外观察者差异引起的显著偏差的影响。为了标准化解释并提高这些特征的可重复性,正在开发更复杂的基于人工智能(AI)的方法。例如,一项最近的研究描述了一种名为EndoClassify的新工具,它利用AI分析超声成像,以在胚胎移植前选择最佳的子宫内膜发育情况。另一项研究利用子宫内膜的超声图像训练和测试多个AI模型,以植入为二元结果。此外,人工智能模型被应用于识别子宫内膜组织中的CD138+浆细胞,并通过计算上皮细胞和间质细胞所占的面积来评估子宫内膜组织的组织学特征。因此,人工智能有潜力改善子宫内膜组织的超声和组织学检查的客观性,无论是用于研究还是临床目的。与此同时,到目前为止,还没有令人信服的证据表明在自然或刺激周期中观察到的子宫内膜组织的形态/组织学变化与着床成功之间存在显著相关性。
组学技术的发展为评估子宫内膜受体性开辟了新的前景。目前,市场上有七种仪器能够完成这项任务。然而,只有四种仪器在同行评审期刊上发表了数据,这些工具的基本信息总结在表1中。这些工具通常基于参考子宫内膜基因表达谱和一组标记基因,这些基因的表达与特定患者的“植入窗口”相对应。对于几乎所有的仪器,都采用自然周期中黄体生成素峰值后的第七天或人工周期开始后的第五天进行活检。样本被放入保存缓冲液中并运送到实验室进行分析,分析时间从采用的基因表达评估技术而定,从5天到3周不等。根据分析结果,对子宫内膜是否处于几种状态中的一种作出结论,通常包括可植入和不可植入状态(见表1)。

表 1.市面上可用于评估子宫内膜组织受体状态的检测。

姓名、
年份
基因数量,方法结果效率的证明
WIN-test,2009
[62]
11 个基因,
qPCR
3 类:接受性、
部分接受性、
非接受性组织
两项回顾性试验和一项前瞻性试验[66,67,68]。主要发现:应用于复发性植入失败的 IVF 患者时,临床妊娠率、持续妊娠率和活产率增加。
ERA,2011
年 [63]
238 个基因,
微阵列芯片
6 类:增殖性、早期接受性、
部分接受性、接受性、晚期接受性或后感受性组织
13 项回顾性试验、2 项前瞻性试验和 1 项随机对照试验(总结见 [61])。主要发现:应用于复发性植入失败的 IVF 患者时,临床妊娠率和活产率增加;一般人群没有显著变化。
ER 图/ER 等级,2018 年 [64]
40 个基因,
qPCR
5 类:增殖性、
前感受性、感受性、晚期感受性或
后感受性组织
一项回顾性试验[69]。主要发现:在预测的子宫内膜接受状态下,胚胎移植期间临床妊娠的可能性高于一般人群中估计为非接受状态的那一刻。
beReady,2019
[65]
67 个基因,
通过测序进行靶向等位基因计数
4 类:前感受组织、早期接受组织、晚期接受组织或后感受组织
没有临床试验。根据原始研究,该测试在应用于复发性植入失败的 IVF 患者时,可有效预测“植入窗口”的偏移 [65


5. 讨论和未来展望

从表 1可以看出,对子宫内膜受体状态的评估最初是在十多年前引入的。然而,这些工具的应用的理论依据仍然存在争议。在最初的研究中,大多数测试都显示出有希望的结果,提高了接受辅助生殖治疗患者的临床妊娠和分娩的机会。与此同时,进一步的独立研究报告称,这些工具在应用中的结果并不一致。值得注意的是,大多数测试的有效性尚未得到前瞻性随机对照试验的验证。尽管普遍提倡个性化胚胎移植时间的估计,但开发的测试却受到了社区的批评。我们认为,这些工具的有效性和更广泛的采用可能受到以下两个相互关联因素的限制,这些因素源于这些工具的设计。
首先,这些检测在基于输入训练数据构建时并未对捐献者月经周期长度的变异性进行调整。其次,标准的子宫内膜活检是黏膜上皮细胞、腺体上皮细胞、间质细胞和血细胞的混合物,而这些测试中确定的子宫内膜受精性基因标志未能考虑分析样本的细胞组成异质性,也不代表特定的细胞和系统过程。因此,根据最近的分析,在不同研究中确定的子宫内膜受精性标记基因之间存在最小的重叠。这种差异可能归因于创建预测模型时使用的训练数据的差异和子宫内膜样本细胞组成的异质性。
在考虑到这些局限性的情况下,专注于几个思想和技术要点似乎是合理的。首先,最近开发了两种算法,可以根据子宫内膜的大规模转录变化模型来估计不同供体的月经周期相对进展情况。使用这些算法可以使用于确定基因标志物的输入转录组轮廓得到统一。其次,分析子宫内膜样本的单细胞/核转录组数据可以更清楚地了解特定基因在特定细胞类型的表达情况。最后,正如本综述前两章所述,正确的间质蜕膜化在植入成功中起着关键作用,因此可以作为反映子宫内膜进入受精状态的相关和特异性细胞过程来使用。在这方面,在开发子宫内膜受精性基因标志物时,应特别注意蜕膜化间质细胞的表达谱。考虑到上述几点可能会有助于改进当前的评估子宫内膜受体性方法或创造更精确、更易于解读的新技术,从而提高体外受精(ART)周期的有效性。

参考文献(略)。

未完待续。

下篇:

生殖免疫的核心:子宫内膜异位症和腺肌症、肌瘤等相关免疫炎症、生殖破坏、妊娠失败等相关病理生理

二、反复种植失败(RIF)与子宫内膜容受性评估,

(二、20)慢性子宫内膜炎免疫微环境的研究进展

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若光医学
医学博士,生物学博士后,教授,博士生导师。 主要从事:中西医结合妇科与生殖内分泌,不孕不育诊疗,出生缺陷产前诊断,中药药理学及新药研发。熟悉:药理学,病理生理学,分子生物学,生理学,妇产病理,超声诊断,中药药理与毒理学,药用植物与中药化学。
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