近日，Liu等人在《ACS Publicationgs》發(fā)表了一篇關(guān)于胎盤間充質(zhì)干細(xì)胞(PMSCs)外泌體治療子宮損傷的效果和分子機(jī)制研究，發(fā)現(xiàn)PMSCs外泌體通過miR-125b-5p、miR-30c-5p和miR-23a-3p調(diào)節(jié)TGF-β/smad通路，達(dá)到修復(fù)子宮內(nèi)膜損傷并提高受損動物的生育能力。

子宮內(nèi)膜損傷會導(dǎo)致宮腔粘連（IUA），主要繼發(fā)于外傷、刮宮、感染、子宮先天畸形等因素，IUA的主要病理改變是子宮內(nèi)膜纖維化和疤痕形成，因此抑制纖維化形成和促進(jìn)疤痕愈合是IUA治療的關(guān)鍵。

方法和目的：分別構(gòu)建大鼠子宮損傷的體內(nèi)模型和TGF-β1誘導(dǎo)的體外IUA模型，將大鼠隨機(jī)分為正常組、IUA組和外泌體組。主要目的是驗證外泌體對損傷子宮的保護(hù)作用以及抑制子宮內(nèi)膜細(xì)胞纖維化背后的病理機(jī)制，并分析外泌體傳遞的特定miRNA是否有助于IUA靶向治療（見下圖）。

結(jié)果：①安全性分析：在治療后第七天采集大鼠外周血，分析血細(xì)胞成分和血清生物化學(xué)，發(fā)現(xiàn)與正常組相比，使用外泌體進(jìn)行宮內(nèi)治療不會導(dǎo)致大鼠血細(xì)胞計數(shù)或血細(xì)胞比容水平異常，生化指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)。

②生育能力分析：正常組的子宮樣本，未經(jīng)任何處理，均表現(xiàn)出受精后接受胚胎的能力；IUA組的左側(cè)子宮的生育能力明顯低于正常組；外泌體組治療后左側(cè)子宮的生育力增強(qiáng)（下圖b）。此外，外泌體組的胚胎發(fā)育表現(xiàn)出與正常組相似（下圖c）。

IUA組左側(cè)子宮妊娠率為50%；外泌體組則飆升至83.33%（上圖d）。外泌體組左側(cè)子宮內(nèi)的胚胎發(fā)育良好，其數(shù)量和大小均明顯大于IUA組（上圖e,f)。表明PMSCs外泌體促進(jìn)了胚胎著床所需的功能性子宮內(nèi)膜的再生，并促進(jìn)其生育能力的恢復(fù)。

③子宮內(nèi)膜厚度和腺體分析：使用HE染色評估子宮形態(tài)并測量子宮內(nèi)膜厚度和腺體計數(shù)，正常組的平均子宮內(nèi)膜厚度為552μm；IUA組的平均子宮內(nèi)膜厚度降至193μm；外泌體組的厚度為427 μm，小于正常組，但明顯大于IUA組（下圖a,d）。

正常組腺體結(jié)構(gòu)和數(shù)量均正常；IUA組的腺體數(shù)量顯著減少；與IUA組相比，外泌體組的腺體比例較高，且結(jié)構(gòu)相對完整（上圖a,e）。這些發(fā)現(xiàn)表明，PMSCs外泌體可以增加受損子宮內(nèi)膜的厚度和腺體數(shù)量。

④纖維化水平分析：Masson染色顯示，外泌體組治療14天后，纖維化水平顯著降低（下圖c,g）；與正常組相比，IUA組纖維化相關(guān)蛋白的表達(dá)水平顯著升高，經(jīng)外泌體處理后相關(guān)蛋白水平顯著改善（下圖h,i）。表明PMSCs外泌體可有效減少子宮內(nèi)膜纖維化程度。

⑤分子機(jī)制分析：關(guān)于這些治療效果背后的分子機(jī)制，通過該研究確定了三種特定的miRNA，即miR-125b-5p、miR-30c-5p和miR-23a-3p，它們富含于PMSCs外泌體中，是治療IUA的關(guān)鍵參與者。

具體機(jī)制是miR-125b-5p、miR-30c-5p和miR-23a-3p通過靶向smad2和smad3的3'非翻譯區(qū)來抑制smad2和smad3的表達(dá)，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)化生長因子-β (TGF-β)/smad信號通路下調(diào)和纖維化的逆轉(zhuǎn)（上圖f,g,e）。

總 結(jié)：上述研究結(jié)果表明，PMSCs外泌體可有效促進(jìn)IUA子宮內(nèi)膜恢復(fù)，提高生育能力。此外，該研究還闡明了外泌體對IUA產(chǎn)生治療作用的特定miRNA和潛在的分子機(jī)制，miRNA治療靶點的確定，為IUA的精準(zhǔn)治療和利用外泌體的無細(xì)胞治療提供了新的方向。

參考資料：

Huidong Liu, Xiao Zhang, Mengtong Zhang, Sichen Zhang, Jin Li, Yingmin Zhang, Qingyu Wang,Jian Ping Cai, Ke Cheng,and Shaowei Wang. Mesenchymal Stem Cell Derived Exosomes Repair Uterine Injury by Targeting Transforming Growth Factor?β Signaling. DOI: 10.1021/acsnano.3c10884.