子宫内膜损伤后修复的研究进展

林娜成，李新安，胡娅莉

(1．东南大学医学院，江苏南京 210009;2．南京大学医学院，江苏 南京 210008;3．南京大学附属南京市鼓楼医院妇产科，江苏南京 210008)

子宫内膜修复障碍是女性宫腔粘连、闭经、不孕的重要原因［1］，而针对重度子宫内膜损伤修复障碍的治疗方法有限。鉴于子宫在妊娠建立与维持方面不可替代的作用，深入研究子宫内膜损伤后的结构与功能修复的规律，探索可能的干预措施，对改善子宫内环境、促进月经恢复及提高妊娠率等具有重要的临床意义。

1 创伤修复

正常成年机体的创伤修复过程非常规律，包括炎症期、组织形成期、组织重建期3个短暂重叠的时期。大多数创伤修复为不完全再生，组织功能受损，形成瘢痕［2］。针对瘢痕的形成机制存在多种观点，如细胞外基质合成降解失衡、生长因子的调控不当及真皮“模板缺损”学说［3］。研究［4］发现，创伤引起的真皮组织完整性、连续性的破坏以致真皮“模板”作用的缺失，可能是影响修复细胞功能、导致瘢痕形成的重要机制之一;真皮组织的三维结构对修复细胞的功能趋向具有“模板”样引导作用，它的结构对成分具有“允许作用”，是组织结构充分发挥“模板”作用的必要前提;细胞、细胞因子、细胞外基质的变化及相互调控等诸多环节是修复的“中间过程”，而非始动因素和根本原因。对皮肤损伤修复的进一步研究［5］还发现，皮肤替代物的“模板”样作用可支持宿主成纤维细胞的浸润、新生血管形成和上皮化，这种替代物在临床应用中可有效减少瘢痕形成、促进组织再生。

2 子宫内膜的生理性修复

人类子宫内膜在正常月经周期中可实现周期性的完全再生。研究者［6］认为:雌、孕激素撤退，引发大量分子、细胞的级联反应，导致内膜功能层脱落和出血。其后，内膜创面迅速再生修复、功能重建。其主要原因是内膜基底层在月经时并不脱落。由此推测，基底层的完整性、连续性在内膜修复过程中可能起着类似真皮“模板”的重要作用，大量细胞、细胞因子及细胞外基质共同参与了子宫内膜的修复。

子宫内膜修复的一个初始事件是上皮再生，为雌激素非依赖性。既往研究认为，子宫内膜的新生表面上皮主要来自基底层的腺体残端，功能层脱落后，上皮细胞由腺体颈部生长延伸，形成新的腔上皮。这个过程发生于月经周期的第2～6天。然而，最新研究［7-8］发现，新生上皮细胞并非来自腺体残端上皮的增殖延伸，而是来自暴露的基底层表面邻近间质细胞的分化，这些间质细胞可能为子宫内膜干/祖细胞。

上皮层完全愈合后，内膜雌、孕激素受体高表达，间质以雌激素依赖的方式进行修复［9］。在中性粒细胞、巨噬细胞等细胞以及多种细胞因子的局部精细调控下，间质细胞增殖，成纤维细胞合成、重塑胞外基质。

血管发生对子宫内膜有效地修复再生、为胚胎植入提供血管化的容受性子宫内膜非常重要。研究［6］认为内膜血管发生至少分3个阶段进行:月经期，损伤血管修复过程与内膜脱落、再上皮化同步进行，5 d内即可修复，从而有效控制出血量;增殖期，血管发生为雌激素依赖性，主要通过延伸实现，伴随功能层迅速生长;分泌期，血管结点增加，血管系统重建形成螺旋动脉，同时上皮下毛细血管丛生长。

内膜血管发生受多重因素调节。卵巢分泌雌、孕激素可影响血管形成的模式及速度，直接、间接通过多种调节因子发挥促进或抑制作用。其中研究最为广泛的是血管内皮生长因子(VEGF)，它在啮齿类、灵长类及人类子宫内膜均有表达，定位于间质、腺上皮及中性粒细胞，可有力促进内皮细胞增殖，增加血管通透性。Fan等［10］研究证实，应用 VEGF Trap(高亲和力 VEGF阻断剂)后，猕猴及小鼠子宫内膜的新生血管形成受到抑制，而已有血管的生长不受影响，同时子宫内膜的再上皮化延迟。

3 子宫内膜损伤后修复障碍

临床上，宫腔手术或感染一旦损伤子宫内膜基底层，会导致上皮、间质细胞再生障碍，新生血管形成受损，内膜难以实现自我修复［11］。宫腔缺乏内膜覆盖，前后壁可发生纤维化、瘢痕化及粘连。早期病理研究［12］显示:基底层损伤后，腺上皮被无活性的立方柱状上皮替代，腺体稀疏且无活性或囊样扩张，间质被纤维组织大量替代，可发生钙化或骨化。功能层与基底层不能辨别，代之以对激素无应答的单层上皮细胞，通常无血管。宫腔镜下，粘连可分为内膜粘连、肌纤维粘连、结缔组织粘连。

既往研究［13］发现，成纤维细胞对合成、重建胞外基质非常关键，伤口愈合晚期，成纤维细胞分化为可收缩的肌成纤维细胞，促进肌动蛋白表达。肌成纤维细胞启动伤口收缩，分泌Ⅰ型胶原，导致瘢痕形成。与子宫内膜异位症相比，正常内膜间质细胞分化为较少的肌成纤维细胞，且胶原收缩性弱，不利于瘢痕形成。控制成纤维细胞活性，可能为减少内膜瘢痕及粘连形成提供帮助。

纤溶系统在术后瘢痕组织及粘连形成中起重要作用。手术创伤诱发的炎症反应渗出物富含纤维蛋白，纤维蛋白消退不充分将导致瘢痕［6］。人类子宫内膜含有丰富的组织型纤溶酶原激活物(t-PA)、尿激酶纤溶酶原激活剂(u-PA)、纤溶酶原激活剂抑制剂(PAI)及其相应的受体［14］。月经期活跃的纤溶系统发挥作用，降解沉积的纤维蛋白，防止内膜瘢痕形成。PA与PAI失衡可能会导致瘢痕或粘连。

此外，缺血可能是内膜修复障碍的因素之一。早期研究中，盆腔血管造影示粘连肌层血流量显著减少，月经过少或闭经的患者血管甚至闭塞。内膜血管化的改变致内膜发育不良，胚胎容受性降低。也有研究认为，纤维化限制了子宫肌活动，使循环中到达内膜的性激素减少，导致内膜萎缩。

4 促进子宫内膜损伤后修复的研究进展

如何采取有效措施治疗子宫内膜损伤及其并发症，是临床医生关注的焦点，而治疗策略的重点在于早期干预减少瘢痕形成、促进已损伤内膜的修复再生，以实现子宫内膜结构和功能的恢复。

4．1 减少瘢痕形成

宫腔操作后早期干预，对有效防止粘连、减少瘢痕形成非常必要。除机械屏障如宫内节育器和Foley带气囊导尿管、术后全身给予雌激素治疗［11］外，新近发展的粘连屏障如透明质酸膜、羊膜［15］引起研究者的注意。

透明质酸(hyaluronic acid，HA)是胞外基质、玻璃体液及关节滑液的一种天然成分，真皮细胞外基质中HA含量较高可能与胎儿无瘢痕愈合有关［16］，局部应用HA被证实可防止术后粘连。Seprafilm®膜是由化学修饰的HA及羟甲基纤维素制成的生物可吸收防粘连膜［17］，将其植入人工流产后的妇女子宫内，发现Seprafilm可在24 h内转化为亲水凝胶，为创伤内膜的再上皮化提供保护，显著降低宫腔粘连发生率。ACP胶(Hyalobarrier®)由改良的HA制成，与天然HA相比，创面停留时间较长，且具有高黏着性。研究者［18］将ACP胶用于Asherman综合征患者宫腔镜下粘连松解术后，结果显示，ACP胶可覆盖整个宫腔，保持子宫前后壁至少72 h分离，术后3个月粘连发生率显著降低。

最新研究［19］选取严重宫腔粘连致不孕的患者，宫腔镜下粘连松解术后应用人类新鲜羊膜，使术后宫腔粘连程度显著降低，妊娠率提高，提示羊膜有望成为减少粘连再形成、促进内膜再生的有效辅助物质，这还需要大规模多中心临床试验证实。

4．2 促进内膜再生

目前促进组织再生的研究［2］主要包括支架材料的应用［20］、生长因子、基因疗法、细胞疗法(如干细胞的应用)、机械疗法(如负压吸引治疗促进伤口愈合)或电疗等。

4．2.1 支架材料 真皮再生“模板”［5］在临床治疗中可有效减少瘢痕形成、促进组织再生。理想的用于子宫内膜损伤后修复的支架材料，应当起着类似真皮“模板”的重要作用，能够引导细胞生长，促进内膜形态结构及功能恢复正常。

人工合成材料研究最多的是聚酯类支架材料，如聚乳酸PLA、聚乙醇酸PGA及两者的共聚物PLGA等。早期研究中，曾用聚醚氨酯-丙胶酯共聚物(PU/PLLA)及聚四氟乙烯(PTFE)管状支架进行大鼠子宫节段性置换，但术后宫腔粘连。由于聚酯类材料存在亲水性差、机械强度不足、局部酸性产物累积等不足，研究者一方面探索对聚酯类材料进行表面修饰以改进其功能，同时也在积极寻找其他类型的支架材料。

天然生物材料如胶原［21］、脱细胞基质［22］等因其具有良好的生物相容性而逐渐受到科研人员的重视。研究者［23］将兔子宫平滑肌细胞和间质细胞分别与Ⅰ型胶原/基质胶混合物混合后叠加，在间质层上方接种上皮细胞，国内外首次体外构建含有平滑肌层的子宫模型。子宫体内研究较少，研究者［24］以小肠黏膜下层脱细胞基质(SIS)为支架，行兔子宫不同长度节段性置换，术后可见与正常子宫结构相似的三层结构，妊娠实验6只兔中有3只妊娠，大样本研究有待进行。

传统材料可为新生组织提供机械支持，但不足以模拟细胞与基质间复杂的相互作用。近年来，新一代“智能支架材料”［25］将具有生物功能的蛋白质、多肽、酶及生长因子与三维结构的生物材料相结合，进行分子生物学设计，以充分发挥材料的“模板”作用。Zhang等［26］生产了一种融合蛋白(CBD-VEGF)，它包括VEGF及纤连蛋白的一段胶原结合区域(collagenbinding domain，CBD)。将载有CBD-VEGF的胶原膜支架植入大鼠皮下，可显著促进其血管化;将CBDVEGF用于大鼠急性心肌梗死模型，可有效减小瘢痕面积、促进心脏功能重建。

4．2.2 生长因子 研究表明，子宫内膜中的生长因子可促进内膜修复再生。如前所述，VEGF在子宫内膜的新生血管形成及再上皮化中起着重要作用。碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)及其受体(FGF-R1)在人类子宫内膜腺上皮及间质细胞均有表达，且在月经周期的增殖期表达增加，而月经过多女性内膜FGF-R1水平显著降低，提示FGF在子宫内膜上皮和间质修复中可能起着重要作用［27］。转化生长因子(TGF)广泛参与调控细胞增殖、分化及胞外基质重建，人类子宫内膜TGF的mRNA及蛋白水平月经期显著升高，提示其与内膜的局部修复有关［28］。肝细胞生长因子(HGF)以自分泌、旁分泌的形式参与小鼠子宫内膜的重建［29］。

体外实验中，HGF可促进子宫内膜上皮细胞的增殖、迁移及腔上皮形成［30］。研究发现TGF、表皮生长因子(EGF)、血小板源性生长因子(PDGF-BB)等能够促进体外培养的子宫内膜上皮克隆生长，而bFGF、EGF等能够促进体外培养的子宫内膜间质克隆生长［31］。

目前生长因子用于促进子宫内膜修复的体内实验未见报道，由于全身应用生长因子存在着安全隐患，建立良好的生长因子控释体系，使其作用于局部靶细胞至关重要。

4．2.3 细胞疗法 随着干细胞广泛应用于皮肤、膀胱等组织损伤后修复，运用干细胞疗法促进损伤后子宫内膜再生将成为可能。

早年即有学者提出子宫内膜显著的增生能力可能源于子宫内膜干细胞的存在。随后多年的增殖实验、临床观察和细胞克隆等研究均支持这一假说，Chan等［31］最先研究发现，极少数子宫内膜上皮细胞(0.22%)和间质细胞(1.25%)体外培养15 d可形成含细胞数大于50个的克隆。偶见大克隆含细胞数大于4 000个，细胞小且密集，核质比率高，可传代30～32代，具有高度的增殖潜能，提示来源于子宫内膜干细胞。进一步研究［32］提示有上皮和基质两种类型的干细胞，且它们具有自我更新、高度增殖、分化潜能等成体干细胞特性。近年来，国内外学者［33-34］先后从女性月经血成功分离培养出具有多重分化功能的干细胞，并用于修复受损的心肌组织。

但是，由于子宫内膜干细胞标记的鉴定问题尚未解决［35］，如何提供干细胞培养环境，如何诱导其分化为子宫内膜的相关细胞，以及如何促进干细胞归巢到损伤内膜是我们面临的挑战。

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