MSCs来源exosomes调控TGF―β/Smad信号通路介导的EMT在修复受损子宫内膜中的作用及机制

Endometrial repair disorder after injury is the important cause of hypomenorrhea, intrauterine adhesions, amenorrhea and secondary infertility. Exo derived from MSCs play a significant regulatory role in the fibrotic diseases. Earlier stage of project terms detected that: EMT occurred in endometrial injury in animal experiments, the levels of TGF-Β mRNA and the expression of Smad upregulated, and that initially confirmed TGF-β/Smad signaling pathway might regulated EMT involved in endometrial injury. The transplantion of MSCs promoted the repair of endometrial injury. The study intends to: confirm the mechanism of EMT induced by the TGF-β/Smad signaling pathway promoting endometrial injury by in vitro and in vivo experiments, and transplant the Exo derived from MSCs and labeled with PKH26 into the animal model of endometrial injury, and trace the migration of Exo , and detect the regulation of Exo to EMT induced by the TGF-β/Smad signaling pathway ,and prove the mechanism of Exo promoting to the repair of endometrial injury. The research will provide the theoretical basis for elucidating the pathogenesis of endometrial injury and explore the new therapeutic strategies.

子宫内膜损伤后修复障碍是月经过少、宫腔粘连、闭经及继发不孕的重要病因。 MSCs来源Exo因其在纤维化疾病中的调节作用而备受关注。项目组前期发现：动物实验中损伤子宫内膜发生EMT，TGF-β mRNA水平和Smad蛋白表达上调，初步证实TGF-β/Smad信号通路可能调控EMT参与子宫内膜损伤；而移植MSCs对子宫内膜损伤模型有显著的修复作用。本研究拟：通过体内外实验模型证实TGF-β/Smad信号通路介导EMT促进子宫内膜损伤的作用机制，将PKH26荧光标记的MSCs来源Exo移植入子宫内膜损伤的新西兰兔体内，追踪Exo迁移，并检测Exo调控TGF-β /Smad信号通路介导的EMT，证实Exo促进受损子宫内膜修复的分子机制。通过本课题研究为阐明子宫内膜损伤发病机制、探寻治疗新方向提供理论基础。

BMSCs来源的Exo因其在纤维化疾病中的调节作用备受关注，而TGF-β/Smad信号通路可能调控EMT参与子宫内膜损伤，本研究通过在新西兰大白兔体内构建子宫损伤和体外TGF-β诱导子宫内膜细胞发生EMT模型，分别使用BMSCs来源的Exo进行干预治疗，从而明确Exo能否调控TGF-β/Smad信号通路介导逆转EMT，是否具有促进子宫内膜修复作用。体内研究结果表明：随着BMSCs及Exo治疗时间的延长，BMSCs及Exo治疗组子宫内膜腺体数量显著增加。Exo组治疗后2w，子宫内膜纤维化面积与假手术组相比，无显著差异；BMSCs治疗后4w，与假手术组相比无显著差异。Exo治疗2w后CK19表达量显著高于模型组；BMSCs治疗4w后CK19表达量显著高于模型组；治疗2w后，BMSCs组及Exo组均与假手术组无显著差异，且均显著低于模型组。Exo治疗后2w，其 TGF-β、Smad2 mRNA表达量与假手术组无显著差异。BMSCs组在治疗后4w TGF-β、TGF-βR及Smad2蛋白磷酸化水平与假手术组无显著差异；Exo组在治疗后2w TGF-β、TGF-βR蛋白磷酸化水平与假手术组无显著差异，在治疗后4w Smad2 蛋白磷酸化水平与假手术组无显著差异。提示：BMSCs来源的Exo参与修复子宫内膜损伤，且其修复效果与BMSCs无差异，Exo治疗后TGF-β、TGF-βR及Smad2蛋白磷酸化水平均降低，表明BMSCs的损伤修复作用可能是通过分泌Exo调控TGF-β/Smad信号通路修复子宫内膜损伤后宫腔黏连。体外研究结果显示：60ng/mL TGF-β1诱导24 h能明显抑制兔子宫内膜上皮细胞的增殖作用，改变细胞形态、降低细胞密度使上皮细胞向间质样形态发展，同时下调E-cadherin蛋白和上调VIM蛋白的表达，并能显著上调TGF-β/Smad信号通路中TGF-β、TGF-βR和Smad蛋白和mRNA表达。经Exo作用逆转EMT后显著上调CK19、E-cadherin mRNA和蛋白的表达量，下调VIM和FSP1 mRNA和蛋白的表达并显著增加了Smad2蛋白的磷酸化。提示：BMSCs源的Exo通过调控TGF-β/Smad信号通路发挥逆转EMT作用，同时验证了BMSCs来源的Exo调控TGF-β/Smad信号通路介导的EMT在促进受损子宫内膜修复中发挥重要作用。