宫腔粘连（IUA）是指由于宫腔创伤、感染及手术损伤等破坏子宫内膜基底层，造成子宫内膜纤维化及瘢痕形成，从而引起宫腔部分或全部粘连的临床综合征。IUA易引起月经量减少、闭经、继发性不孕或反复流产等，可严重影响女性的生殖功能和心理健康[1-2]。对于有生育意愿的IUA育龄妇女来说，提高子宫内膜容受性成为亟待解决的问题。宫腔镜下宫腔粘连分离术（TCRA）是目前临床治疗IUA的首选方法，但因其对子宫内膜的创伤性操作，术后会引起宫腔再粘连。有研究报道，中重度IUA患者TCRA治疗后再粘连率高达62.5%[3]。因此，TCRA通常需联合其他方案治疗，包括激素治疗以及放置宫内节育器、球囊或抗粘连剂等。但激素治疗可诱发血栓形成、宫内节育器放置时间不确定、严重损伤的子宫内膜再生困难和理想的生物材料缺乏等问题，使IUA治疗仍面临巨大挑战[4]。间充质干细胞（MSCs）是存在于骨髓、脂肪、胎盘等组织中的多功能干细胞，具有自我更新能力、多向分化潜能，并且组织相容性高、免疫调节能力强和致瘤性低，已广泛用于治疗IUA。但MSCs存在动员效率低、归巢困难和移植细胞排斥等问题[5]。MSCs衍生的细胞外囊泡（EVs）是MSCs发挥旁分泌效应的一种重要形式，可向其靶细胞传递蛋白质、m RNA、mi RNA和脂质等活性物质，不仅具有与其来源细胞相似的功能，而且其稳定性更高、免疫原性更低[6]。因此，利用MSCs衍生的EVs治疗IUA可能是一种有价值的替代策略。本文结合文献就MSCs及其衍生的EVs在IUA治疗中的研究进展作一综述。

1、MSCs在IUA治疗中的应用

MSCs是一类起源于中胚层的多能干细胞，具有自我更新能力和多向分化潜能，可表达干细胞标志物（如CD105、CD73、CD90、CD44和CD29）而不表达造血干细胞抗原（如CD45、CD34、CD14和CD11b)[1]。MSCs可来源于骨髓、脐带、脂肪和胎盘等组织，不同组织来源MSCs具有相似的表型，但分化能力、免疫调节能力不同。因此，不同组织来源MSCs在IUA治疗中的作用机制有所不同[7]。

1.1骨髓间充质干细胞（BMSCs)

BMSCs主要存在于骨髓中，具有多向分化潜能、高度增殖能力以及良好的迁移能力和免疫调节能力，在一定条件下可分化为子宫内膜上皮细胞、基质细胞及血管内皮细胞，在子宫内膜损伤修复中发挥重要作用，如促进子宫内膜血管形成和子宫内膜再生并减少子宫内膜纤维化，但骨髓穿刺细胞获得率相对较低，限制了其在IUA治疗中的临床应用[8]。

1.2子宫内膜间充质干细胞（EMSCs)

EMSCs取自手术切除的子宫内膜，具有高度增殖能力。EMSCs主要分布于子宫内膜基底层和功能层的血管周围，可表达血管周细胞标志物。因此，EMSCs还能特异性表达自身表面分子，如CD146、CD140b以及SUSD2、SSEA-1、LGR5等。EMSCs主要通过抑制肌成纤维细胞活化、促进子宫内膜损伤修复、增加子宫内膜厚度和微血管密度来治疗IUA。EMSCs具有伦理学争议少、致瘤性低和免疫原性低等优点，但其存在细胞获得率低、易污染等缺点[9]。

1.3经血源性子宫内膜间充质干细胞（Men SCs)

Men SCs来源于经期脱落的子宫内膜，具有典型的MSCs特性。Men SCs与EMSCs的表型有细微差别，除具有胚胎干细胞标志物Oct-4和SSEA-3/4外，还表达端粒酶逆转录酶并具有端粒酶活性。Men SCs能稳定有效地被慢病毒感染，可作为基因传递较好的工具细胞，还可分泌基质金属蛋白酶（MMP）以及血管生成因子和抗凋亡细胞因子。因此，Men SCs在血管重塑、组织修复和再生方面具有优势，但细胞获得率较低，限制了其临床应用[10]。

1.4脐带间充质干细胞（UC-MSCs)

UC-MSCs来源于健康足月分娩的新生儿脐带。UC-MSCs的分化潜力介于胚胎干细胞和成体干细胞，但比BMSCs具有更强的增殖、分化和迁移能力且免疫原性低。UC-MSCs能够增强子宫内膜细胞增殖和新生血管生成，抑制过度纤维化和炎症反应，从而修复损伤的子宫内膜[11]。UC-MSCs取材方便，伦理学争议较少，但只能进行同种异体移植，限制了其临床应用。

1.5脂肪源性间充质干细胞（ADMSCs）

ADMSCs来源于脂肪组织，具有与BMSCs相似的基因表达谱和三向分化潜能，但其免疫调节作用和增殖速度比BMSCs强，并且免疫原性较低，常被用于自体细胞再生修复。有研究报道，移植到IUA大鼠的ADMSCs可分化为子宫内膜上皮细胞，可增加IUA大鼠子宫内膜厚度、微血管密度和腺体数量[12]。ADMSCs取材方便，几乎无伦理学争议，但也存在一定血栓形成和致癌风险，其对IUA的疗效尚不确定，并且干细胞制备相对困难。

1.6羊膜间充质干细胞（AMSCs)

AMSCs从新生胎儿羊膜中分离得到，获取相对容易，几乎不存在伦理学问题，并且免疫原性低、无致瘤性。AMSCs除了能分化为三个胚层的细胞外，还具有较强的分泌功能。因而，在IUA治疗中可分化为子宫内膜上皮细胞，从而促进子宫内膜再生修复，并且还具有较强的抗炎、抗纤维化以及促进血管生成等作用[13]。

总之，不同来源MSCs治疗IUA的机制主要与其具有较强的增殖和分化能力以及旁分泌活性和免疫调节作用等有关。较强的增殖和分化能力是指MSCs定植到子宫内膜，通过细胞分裂向不同方向分化，从而修复受损的子宫内膜[14]；旁分泌活性和免疫调节作用则是指MSCs可分泌免疫调节因子和多种细胞因子，一方面抑制子宫内膜上皮细胞向间充质细胞转化（EMT）和炎症反应，抑制子宫内膜纤维化；另一方面促进子宫内膜局部新生血管形成，促进子宫内膜修复[15]。尽管MSCs在IUA中的治疗效果明确，但其存在定植率低、生产成本高、储存和运输困难以及有一定的致瘤风险等问题，故发挥旁分泌调节作用的EVs近年来备受关注[16]。

2、MSCs衍生的EVs与IUA治疗

2.1 MSCs衍生的EVs基本特征

EVs是由细胞释放的、各种具有单层膜结构的囊泡总称。根据大小和生物发生过程不同，MSCs衍生的EVs可分为外泌体、微囊泡和凋亡小体三种类型[9]。外泌体来源于细胞的内体系统，直径为30～150 nm。微囊泡是由细胞膜向外出芽形成，直径为100～1 000 nm。凋亡小体是细胞凋亡过程中释放到细胞外形成的囊泡，直径为500～5 000 nm。以往认为，凋亡小体是细胞凋亡过程中产生的废弃物。近年研究发现，凋亡小体与包括IUA在内多种疾病的发生、发展密切相关[17]。

EVs具有很强的异质性。由于细胞来源不同、特定细胞释放EVs的部位不同以及释放EVs的细胞生理状态不同，EVs组成也大不相同[18]。总体来说，EVs是一类含有蛋白质、脂质、核酸和可溶性代谢物等生物活性物质的膜性囊泡。截至2024年1月，最主要的EVs数据库之一Vesiclepedia(http：//www.microvesicles.org/）共报道了不同EVs的566 911种蛋白质、27 692种m RNA、22 858种mi RNA、3 839种脂质、167种DNA和192种代谢产物。

EVs中的生物活性物质受脂分子双层保护，具有较高的稳定性和较低的免疫原性，能够穿过由质膜构成的各种生物屏障到达靶细胞。因此，EVs成为生理和病理条件下细胞间通信的关键参与者。EVs通常以四种方式将信号传递至靶细胞：(1)通过EVs膜表面的特异性配体（如CD分子、凝集素和磷脂酰丝氨酸）与靶细胞表面相应的亲和受体（如整合素、硫酸乙酰肝素蛋白多糖和脂质结合蛋白）结合，停靠在靶细胞表面并触发细胞内信号传递，EVs本身并不进入靶细胞；(2)通过网格蛋白介导的EVs胞吞作用进入靶细胞；(3)通过其他胞吞途径（如吞噬作用、巨胞饮作用、胞膜窖或脂筏介导的胞吞作用）进入靶细胞；(4)EVs与靶细胞膜融合，直接将EVs中的生物活性物质释放入靶细胞内[19]。

2.2 MSCs衍生的EVs治疗IUA作用机制

MSCs衍生的EVs不但具有与其来源细胞相同的生物学功能，还具有比MSCs更高的安全性和稳定性以及更低的免疫原性，是临床治疗IUA的理想材料。但目前EVs治疗IUA仅在动物或细胞模型中进行。MSCs衍生的EVs包含多种生物活性物质，其中mi RNA可通过改变靶细胞基因的表达而影响IUA形成和修复过程，学者们对其研究也较为深入。

2.2.1抗炎和免疫调节

IUA的发病机制之一是子宫内膜损伤后持续炎症反应，由此引起的免疫反应可导致子宫内膜层和肌层静脉壁损伤，刺激瘢痕组织形成。这是导致子宫局部组织纤维化和正常功能丧失的首要因素[20]。巨噬细胞表型变化是组织修复和纤维化的关键环节。在损伤相关坏死性炎症期间，巨噬细胞M1型极化，分泌有利于Th1细胞发挥作用的促炎症细胞因子（如TNF-α、IL-1、IL-6等）来增强炎症微环境，促进损伤同时清除病原体；在炎症消退期，巨噬细胞M2型极化，诱导Th1转化为Th2，分泌有利于组织愈合的生长因子，同时还参与免疫调节，产生IL-10，进一步促进抗炎症反应[21]。有研究报道，UC-MSCs来源的外泌体中有21种mi RNA与巨噬细胞免疫调节有关，尤其是mi R-223-3p，可增强巨噬细胞M2型极化，显著下调IUA大鼠子宫内膜促炎症细胞因子IL-1、IL-6、IFN-γ和TNF-α表达，进而促进子宫内膜再生[22]。紫外线照射诱导MSCs产生的凋亡小体也可诱导巨噬细胞M2型极化，抑制促炎症细胞因子表达，促进抗炎症细胞因子IL-10表达[17]。由此可见，MSCs衍生的EVs可通过mi RNA调控巨噬细胞表型极化并发挥抗炎和免疫调节作用，从而促进IUA子宫内膜损伤修复。

2.2.2抑制子宫内膜纤维化

纤维细胞异常增殖是IUA发病的重要机制。当子宫内膜炎症反应异常时，子宫内膜上皮细胞向间质细胞转化，即发生EMT，获得间充质细胞特性并向成纤维细胞转化，导致子宫内膜纤维化。转化生长因子β(TGF-β）是公认的致纤维化作用最强的因子，在病理条件下，不但能调节子宫内膜细胞EMT转化，而且对成纤维细胞和炎症细胞具有趋化作用，并在诱导子宫内膜细胞增殖和分化中起关键作用[23]。在新西兰兔IUA模型中，BMSCs衍生的外泌体可通过抑制TGF-β/Smad信号通路逆转子宫内膜细胞EMT转化[24]。人胎盘MSCs衍生的外泌体能够通过mi R-125b-5p、mi R-30c-5p和mi R-23a-3p靶向Smad2和Smad3的3′端非翻译区来抑制TGF-β/Smad信号通路，逆转IUA纤维化[25]。UC-MSCs衍生的外泌体能够通过mi R-543下调TGF-β及其下游信号N-钙黏蛋白表达[26]。在TGF-β诱导的成纤维细胞模型中发现，BMSCs衍生的外泌体可通过mi R-29a抑制TGF-β下游分子α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）、Ⅰ型胶原蛋白、SMAD2和SMAD3表达[27]。将BMSCs衍生的外泌体注射至IUA大鼠宫腔中，可抑制TGF-β1及其下游纤维化相关基因（如Ⅰ型胶原蛋白α1、α-SMA）表达并促进mi R-340表达[28]。此外，紫外线照射BMSCs产生的凋亡小体能够通过抑制Wnt/β-catenin信号通路来抑制TGF-β1诱导的子宫内膜纤维化[29]。由此可见，MSCs衍生的EVs能够通过携带的mi RNA来抑制子宫内膜EMT，进而抑制子宫内膜纤维化。

2.2.3促进子宫内膜修复和新生血管形成

IUA发病的重要机制是子宫内膜基质细胞和上皮细胞增殖异常等造成的子宫内膜修复障碍。此外，子宫内膜粘连导致其血流灌注减少也是IUA发病的重要机制之一。因此，促进子宫内膜修复和新生血管形成是治疗IUA的关键。有研究发现，UC-MSCs衍生的EVs和凋亡小体可增强新生血管相关标志物（VEGFA、IGF-1）表达而诱导新生血管形成[17,22]，其所含的mi R-455-5p过表达则可促进小鼠子宫内膜基质细胞增殖和细胞周期进展，并通过调节JAK/STAT3信号通路促进受损的子宫内膜修复[30]。同种异体移植EMSCs衍生的外泌体可促进IUA大鼠子宫基质细胞PCNA、CD31、VEGFR-1表达，从而促进子宫基质细胞增殖和新生血管形成[31]。在IUA模型大鼠子宫浆膜层多点注射Men SCs-EVs，可有效促进注射部位周围腺体再生和新生血管形成[32]。在一项关于脂多糖诱导的IUA模型小鼠中发现，BMSCs衍生的EVs中mi R-223-3p可抑制NLRP3介导的血管内皮祖细胞焦亡[33]；添加Men SCs的条件培养基可诱导人脐静脉内皮细胞增殖和迁移，这可能是通过激活AKT、ERK信号通路并诱导e NOS、VEGFA、VEGFR-1、VEGFR-2等过表达来实现的[34]。因此，通过MSCs衍生的EVs刺激子宫内膜基质细胞增殖、促进血管内皮细胞增殖或抑制其凋亡可能是治疗IUA的新策略。

2.2.4调节子宫内膜基质重塑

细胞外基质（ECM）稳态失衡是IUA形成的一个重要原因，表现为ECM在宫腔内沉积[1]，这可能与IUA发生时ECM合成增加且MMP活性受到抑制有关[28]。基质重塑是指降解沉积的ECM并进行组织重构的过程，是IUA治疗的终极目标。有研究发现，UC-MSCs衍生的外泌体可通过mi R-543下调N-钙黏蛋白、纤连蛋白1等表达，降低子宫内膜纤维化程度[25];EMSCs衍生的外泌体可上调小鼠子宫内膜基质细胞MMP-2、MMP-9表达并下调TIMP-2表达，从而参与子宫内膜基质重塑[31]。提示MSCs衍生的EVs具有抑制子宫内膜ECM沉积，中断子宫内膜纤维化作用。

综上所述，MSCs治疗IUA已经是一个相对成熟的方案，但因存在获取困难、移植后定植率较低、具有一定致癌风险等不足，限制了其临床应用。MSCs衍生的EVs具有与其来源细胞相似的生物学功能，并且具有较高的稳定性和较低的免疫原性，能够非常容易地将特定药物输送至靶细胞，在IUA治疗中展现出了巨大优势。但目前对MSCs衍生的EVs成分及治疗IUA机制尚不明确并且缺乏标准化和规模化的分离纯化技术，其治疗IUA仅在动物或细胞模型中进行。因此，尚需进一步阐明MSCs衍生的EVs主要成分和作用机制，从而为其临床应用提供理论基础。

基金资助:遵义市科技计划项目[遵市科合HZ字(2020)281号]; 遵义医科大学研究生科研基金课题(ZYK169);

文章来源:肖煜璇,于明明,肖雁冰,等.间充质干细胞及其衍生的EVs在宫腔粘连治疗中的研究进展[J].山东医药,2024,64(25):103-107.