医典回眸 | 徐阳教授:子宫内膜容受性研究进展

健康   健康   2025-01-24 17:02   北京  

 


时光流转,华章日新。充满挑战的2024年悄然而逝,充满希望的2025年即将到来。这一年,妇产科领域的发展,无论是临床还是科研都步伐铿锵!正值岁末,妇产医典【医典回眸】栏目以年终学术盘点回顾2024的沧海月明,以顶级大咖声音揭开2025的崭新篇章!本期特邀北京大学第一医院徐阳教授,盘点、回顾子宫内膜容受性相关的研究进展,与各位同道携手共进。



























       

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一、子宫内膜容受性的建立


子宫内膜由不同类型的细胞组成,包括间质细胞、上皮细胞(表面上皮细胞、腺上皮细胞)、血管内皮细胞、免疫细胞等,在功能上分为功能层和基底层两层。

胚胎着床的过程包括定位、粘附、侵入和完全植入。胚胎成功着床包括三个条件①功能完善且处于胚泡发育期的胚胎;②子宫内膜具有容受性,尤其良好的子宫内膜容受状态是成功着床的关键;③胚胎与子宫内膜发育同步且功能协调。

子宫内膜容受性的建立机制复杂,卵巢性激素、细胞因子和特定转录因子等都参与其中。在子宫内膜容受性的建立的过程中有一个很关键的步骤——子宫内膜蜕膜化,是指内膜间质细胞在孕激素作用下发生的形态及功能变化,也是“种植窗”的重要标志。“种植窗”(WOI)的开启依赖子宫内膜蜕膜化,子宫内膜蜕膜化维持“种植窗”状态,“种植窗”的关闭也与子宫内膜蜕膜化结束相关。子宫内膜蜕膜化的过程受多种因素影响,如孕激素水平不足、孕激素抵抗、子宫内膜炎症等,子宫内膜蜕膜化受损会导致植入失败,也会抵消子宫内膜“胚胎质量控制”的作用,导致早期妊娠丢失。

孕激素的作用使上皮细胞从增殖状态转变为分泌状态,暂时允许胚胎附着、侵入,胚胎附着后,间质细胞转变为多边形上皮样的蜕膜细胞,即蜕膜化的细胞转化过程。蜕膜细胞是分化的子宫内膜间质细胞,蜕膜细胞的形成和功能状态直接影响种植窗的开启和维持。蜕膜细胞的分化是子宫对妊娠最早的适应之一。围绕着植入的胚胎,蜕膜细胞提供组织营养、免疫耐受微环境、对不存活胚胎的负选择过程、防止生理应激源以及提供胚胎过度侵入子宫腔的保护。子宫内膜蜕膜化过程中促炎反应与抗资反应的协调与转化。

胚胎植入是一个低效的生殖过程,低受孕率在很大程度上是由于植入失败。开发更有效的诊断、预测和/或治疗方法来管理早期妊娠丢失,就必须全面了解控制子宫内膜着床的生物学关键信号机制,但对人类子宫内膜的研究存在明显的伦理限制。
         

二、子宫内膜容受性检测的研究进展


近年来,学者们围绕子宫内膜容受性检测,在生化标志物、形态标记、基因分析、非侵入性评估等多方面,都进行了深入的探索。


其中,子宫内膜着床窗期基因分析(ERA)是一种基于基因分析的子宫内膜容受性评估方法。与传统子宫内膜容受性评估方法的比较,ERA可以客观、定量地评估基因表达,从而更准确的识别WOI。最初该技术的重点是建立与子宫内膜容受性相关的基因表达谱,临床结果的有效性还在探讨中。最近的进展旨在提高该技术的灵敏度和特异性。

      

三、子宫内膜容受性影响因素的研究进展


很多因素都会影响子宫内膜容受性。


其中,高龄对女性子宫内膜容受性的影响,是不孕症中一个被低估的因素。在2023年发表的一文献中,纳入173篇相关研究,其中14篇为动物模型研究,24篇为卵母细胞捐赠的临床研究,无关于此主题的随机对照试验,该文献指出,子宫内膜老化会影响高龄女性的植入率、临床妊娠率和活产率,年龄对子宫内膜老化的影响体现在激素、细胞和分子等方面。



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年龄对子宫内膜老化的影响-激素方面

高龄会影响下丘脑-垂体-卵巢轴,与年轻女性相比,生殖晚期阶段卵泡期E2水平会发生波动。


子宫内膜组织中的ER和PR与年龄有关。有研究发现,在人类子宫内膜中,细胞浆中ER表达随年龄增长,发生不利于子宫内膜容受性的变化。而细胞核的ER和PR表现出随年龄增长而减少的趋势,同时,子宫内膜对类固醇刺激的接受能力下降。小鼠模型研究显示,老年蜕膜中约50%失调的基因与ERα和/或PR有关,激素反应性受损。



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年龄对子宫内膜老化的影响-细胞方面

细胞衰老现象发生在不同类型的人体组织中,包括子宫内膜,导致细胞增殖停滞。除机体老化外,细胞衰老的刺激源/压力源可能是端粒缩短、表观遗传变化、DNA损伤、氧化应激、线粒体功能障碍等;此外,还有外源性来源,如电离辐射、紫外线和环境毒素。


(1)蜕膜化与细胞衰老


正常情况下,完全衰老的细胞是免疫细胞的目标,会被免疫系统清除,而在机体老化的情况下,免疫系统无法清除衰老细胞,从而导致衰老相关分泌表型(SASP)的积累和持续的促炎环境。而炎症平衡失调,恰恰导致蜕膜化受损和子宫内膜容受性缺陷。


(2)子宫内膜炎症老化与免疫耐受



所谓炎症老化,是指机体在老化的过程中,由衰老细胞分泌的一系列促炎因子介导的一种慢性、低度、系统性非可控性的炎症状态。高龄可以导致异常的促炎反应,从而妨碍子宫内膜功能。动物研究显示,随着年龄增长,子宫内膜炎症细胞浸润增加、纤维化改变程度更高、子宫内膜体密度降低,从而导致子宫内膜功能障碍、妊娠率下降和流产发生率增加。但目前对人类子宫内膜炎症的了解尚不清楚。


子宫内膜接纳胚胎植入需要局部免疫耐受机制。参与免疫耐受调节的免疫细胞,包括子宫自然杀伤细胞(uNK细胞)、巨细胞、T细胞等。随着女性年龄增加,子宫内膜中CD4+T细胞和CD4+Th17细胞数量减少,CD8+T细胞数量增加,导致免疫突触形成和细胞骨架信号传导缺陷。


(3)子宫内膜上皮及腺体的改变和老化


在老年女性中,呈现一种“秃顶”子宫内膜细胞的外观,细胞质缺乏细胞器,纤毛发育受损,可能会干扰胚胎和子宫内膜间的通讯传导。子宫内膜腺体的形态会随着年龄的增长而改变。例如,闭塞体和分支体的比例与年龄相关。



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年龄对子宫内膜老化的影响-分子方面

相关研究结果表明,转录组学定义的子宫内膜年龄会影响子宫内膜功能,并且在35岁后会发生显著改变。在子宫内膜中观察到受年龄影响的分子过程的变化,包括由于细胞周期停滞导致的上皮细胞增殖减少和改变子宫内膜生理的纤毛突起上调,这两个过程均已在独立队列中得到验证。这些改变可能导致女性随着年龄增长而子宫内膜接受性和生殖成功率下降



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子宫内膜的孕激素抵抗

“孕酮抵抗”是指靶组织对生物可利用孕酮的反应性降低。


若子宫内膜对孕酮无反应或反应下降,随后将会导致子官内膜上皮和基质基因网络失调。目前,子宫内膜的孕激素抵抗机制不清,除了PR在子宫内膜中的异常表达外,PR通路下游相关分子的异常表达也可导致子宫内膜孕酮抵抗。孕酮抵抗还可能导致雌激素拮抗能力下降、炎症加重、基质分化不良和子宫内膜重塑障碍,是子宫内膜容受性下降的主要因素之一。孕酮抵抗是导致子宫内膜异位症及PCOS患者子宫内膜容受性差、子宫内膜发育不良、子宫内膜癌的重要机制。


四、总结


▪ ERA可以客观、定量地评估基因表达,从而更准确地识别WOI。


▪ 整合临床工具(影像学、ERA、无创检测、AI学习)以预测WOl,从而实现子宫内膜的个性化评估成为未来的发展方向


▪ 重视年龄对子宫内膜容受性的不良影响,在高龄患者的治疗中应予以考虑。



专家简介









徐阳 教授

▪ 北京大学第一医院生殖医学中心,主任医师,医学博士
▪ 中华医学会生殖医学分会委员,临床学组和伦理学组组员
▪ 北京生殖医学分会常委
▪ 中国性学会女性生殖分会副主任委员
▪ 中国优生科学协会环境与生育健康分会副主任委员
▪ 北京中医药学会生殖医学专业委员会副主任委员
▪ 国家辅助生殖技术专家库成员

▪ 参与国自然重大项目和科技部重点专项的相关工作,发表(包括SCI)论文数十篇。《生殖内分泌疾病诊断与治疗》一书副主编,《生育力保存的原则与实践》主译,Human Reproduction Update(中文版)《国际生殖健康/计划生育杂志》《生殖医学杂志》《中国性科学》《中国生育健康杂志》等杂志编委。

编辑 | 温洁

排版 | 双玖
审核 | June


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