子宫内膜间充质干细胞在卵巢子宫内膜异位囊肿所致卵巢纤维化中的作用及机制研究

Ovarian endometrotic cysts may impair ovarian function, result in the feature of fibrosis, present as declined ovarian normal tissue, reduced antral follicle count and decreased ovarian blood supply, but the mechanism is poorly understood. Our previous studies have found that endometrial stromal cell proliferation is enhanced when co-cultured with endometrial mesenchymal stem cells, with up-regulation in the expression of VEGF and β-catenin. Meanwhile, the potential of endometriotic stromal cells in transformation to myofibroblast has also been noticed. However, the definite transformation mechanism and the role of mesenchymal stem cells played in the process still remains unknown. Based on the effect of ovarian fibrosis on ovarian function injury, we will determine the role of mesenchymal stem cells in the process of fibrosis, illustrate the cellular and molecular mechanism . This study will provide a theoretical support for the treatment of ovarian endometrotic cysts and prevention of ovarian fibrosis.

卵巢纤维化是卵巢子宫内膜异位囊肿影响卵巢功能的最显著特征，表现为卵巢正常组织减少、窦卵泡数下降和卵巢血供减少。然而关于卵巢纤维化的发生远未被认知，其形成机制也不明确。我们前期研究发现共培养子宫内膜间充质干细胞与子宫内膜间质细胞后，间质细胞增殖能力增强、VEGF及β-catenin表达上调，并且在深部内异病灶中已发现存在异位子宫内膜间质细胞向肌成纤维细胞转化的现象，提示在卵巢子宫内膜异位囊肿所致卵巢纤维化中亦可能存在异位子宫内膜间质细胞的异常增殖及转化，而间充质干细胞在异位间质细胞的异常生物学行为中具有重要作用，但其具体作用机制尚不清楚。基于以上基础及问题，本项目首次以影响卵巢储备功能的根本原因- - 卵巢纤维化为研究点，从在体与细胞及分子水平阐明卵巢子宫内膜异位囊肿所致卵巢纤维化的机制，明确间充质干细胞在纤维化发生发展中的作用，为正确治疗卵巢子宫内膜异位囊肿并阻止卵巢纤维化进程提供理论指导。

本项目在前期实验发现子宫内膜间充质干细胞能够引起子宫内膜间质细胞增殖能力增强、VEGF及β-catenin表达上调及深部内异病灶中存在异位子宫内膜间质细胞向肌成纤维细胞转化现象的基础上，对卵巢子宫内膜异位囊肿所致卵巢纤维化机制及间充质干细胞在此纤维化过程中的作用及其分子机制展开研究。我们发现卵巢子宫内膜异位囊肿壁较卵巢畸胎瘤囊壁表现出更显著的纤维化，纤维化相关基因COL1A1, ACTA2, CTGF, TIMP1, TIMP2和MMP2 表达显著高于卵巢畸胎瘤囊壁。卵巢子宫内膜异位囊肿囊壁TGF-β1的总表达量显著高于卵巢畸胎瘤囊壁，主要由卵巢子宫内膜异位囊肿的异位内膜病灶特异性合成分泌。我们通过体外实验发现TGF-β1对子宫内膜间质细胞的纤维化发生有关键的作用，并且是通过下游Smad2/3信号通路发挥其致纤维化的作用。我们收集了卵巢子宫内膜异位症患者在位及异位内膜，分离在位子宫内膜间充质干细胞（Euto-MSCs）和异位子宫内膜间充质干细胞（Ecto-MSCs），通过PCR和WB技术分析了卵巢子宫内膜异位囊肿的囊壁中间充质干细胞的相关基因及分子表达变化及其与在位子宫内膜间充质干细胞的表达差异，发现Ecto-MSCs较对应的Euto-MSCs表达更多的TGF-β1和Wnt1。我们收集Euto-MSCs和Ecto-MSCs的培养上清，制成Euto-MSCs条件培养基（Euto-MSC CM）和Ecto-MSCs条件培养基（Ecto-MSC CM）。我们发现Ecto-MSC CM较Euto-MSC CM更显著促进ESCs增殖、迁移、侵袭、细胞介导的胶原收缩作用及纤维化标志物的表达。我们发现TGF-β1、Wnt1和Ecto-MSC CM显著增加ESCs的纤维化标志物α-SMA 和CTGF的mRNA水平，Ecto-MSC CM的促纤维化作用可被TGF-β1中和抗体或 DKK1部分逆转，蛋白表达也有类似趋势，提示MSC CM可通过TGF-β1和Wnt1促进ESCs纤维化发生。另外，我们还发现Ecto-MSC CM促进β-catenin向核内转移激活Wnt/β-catenin信号通路。综上所述，本项目证实子宫内膜间充质干细胞通过分泌TGF-β1和Wnt1导致间质细胞纤维化的发生，Wnt/β-catenin信号通路激活在这一过程中发挥重要作用。