关键词:
宫腔粘连
HAMSCs
粒细胞集落刺激因子
子宫内膜修复
子宫内膜纤维化
蛋白组学分析
摘要:
目的:采用乙醇化学损伤法建立SD大鼠宫腔粘连(IUA)模型并给予人羊膜间充质干细胞(HAMSCs)治疗,通过蛋白质组学分析全面了解IUA发生和HAMSCs的治疗机制,并在此基础上进一步探讨HAMSCs移植和粒细胞集落刺激因子(granulocyte colony-stimulating factor,G-CSF)宫腔灌注对IUA大鼠子宫内膜损伤的修复及纤维化抑制中的作用。
方法:(1)酶解法提取HAMSCs并进行体外培养,通过形态学观察、免疫荧光和流式细胞术鉴定表面分子标记、三系分化能力对其进行鉴定;CCK-8法检测不同浓度G-CSF对HAMSCs的细胞毒性作用以确定其作用的适宜浓度;(2)取8~10周龄SD雌性大鼠24只,随机分为三组,在乙醚麻醉下通过无水乙醇宫腔注射,分别作用30 s、90 s和150 s后生理盐水冲洗,第18 d取材,HE、Masson染色检测大鼠子宫内膜的厚度、腺体数目和纤维化面积比,以确定乙醇损伤作用时间;(3)取32只大鼠用于建立大鼠IUA损伤模型,然后随机分为IUA、G-CSF、HAMSCs和H+G组,分别进行如下处理:IUA组左侧乙醇损伤,右侧为自身对照(Sham对照);其余各组则双侧子宫损伤后,右侧分别注射G-CSF、HAMSCs、HAMSCs+G-CSF(H+G),左侧注射PBS作为自身对照。具体操作为第7 d和第10 d,分别行腹部切口进行治疗,第2次治疗结束7 d后取材;HE、Masson染色检测各组子宫内膜的厚度、腺体数目和纤维化面积比的变化,明确各组处理后大鼠子宫的组织学变化;(4)通过4D Fast DIA定量蛋白组的方法分析IUA组和H+G组的差异蛋白,并进行生物信息学分析以全面了解IUA发生和H+G的治疗机制;(5)根据蛋白质组学数据,采用q RT-PCR和免疫组化验证与IUA发生密切相关的TGF-β1/Smad 3和Wnt/β-catenin信号通路成员在各组大鼠子宫内膜中的表达情况,以探索HAMSCs和G-CSF在IUA大鼠子宫内膜损伤后的修复及纤维化抑制中的机制;(6)另取32只大鼠随机分为IUA、G-CSF、HAMSCs和H+G组,通过q RT-PCR和免疫组化检测雌激素受体(ER)、孕激素受体(PR)表达情况,并计数其怀孕率和胚胎数,以明确各组处理对大鼠子宫内膜容受性的影响。
结果:(1)所提取的细胞在P3代后细胞呈漩涡状生长,通过细胞表面分子和三系分化能力鉴定所获取的细胞的确为HAMSCs,并可在40μg/m L的G-CSF中保持良好的增殖能力;(2)通过不同时间乙醇化学损伤后大鼠子宫形态、HE、Masson染色结果,确定选用乙醇作用90 s进行IUA造模;(3)HE、Masson结果显示,与Sham对照相比,IUA组子宫内膜厚度变薄,腺体数目减少,子宫内膜纤维化面积比增加(P<0.05)。G-CSF、HAMSCs和H+G能在不同程度上改善IUA子宫的水肿充血,恢复子宫内膜厚度和腺体数并减少子宫内膜纤维化面积(P<0.05),且H+G组效果优于HAMSCs组,而G-CSF组效果较差;(4)通过蛋白组学分析发现,H+G组和IUA组比较,共有2642个差异蛋白,其中1355个蛋白表达上调,1287个蛋白表达下调。生物信息学分析显示,差异蛋白主要集中在细胞过程和信号、信息存储与处理、新陈代谢三个方面,下调的差异蛋白主要集中在补体和凝血级联反应、ECM受体互作、急性炎症反应调节、细胞因子-受体相互作用等;上调蛋白主要与角质细胞分化、诱导细菌凝集、RNA合成和代谢、核糖体组装等有关;(5)与Sham对照相比,TGF-β1、SMAD 3和β-catenin在IUA中表达增高,SMAD 7则有不同程度降低(P<0.05);与IUA组相比,G-CSF、HAMSCs和H+G组TGF-β1、SMAD 3和β-catenin表达有不同程度降低,而SMAD 7则有不同程度的升高(P<0.05);(6)ER和PR在Sham对照的表达最高,其余各组的表达均显著低于Sham对照,尤其以IUA组中表达量最低(P<0.05);与IUA组相比,G-CSF组无显著性差异,HAMSCs组和H+G组(P<0.05)表达显著升高,其中H+G组高于HAMSCs组,HAMSCs组高于G-CSF组(P<0.05);怀孕率和胚胎数目结果显示:IUA组怀孕率为0,G-CSF、HAMSCs、H+G可以提高怀孕率和胚胎数目,尤其以H+G的效果最好。
结论:G-CSF宫腔灌注、HAMSCs移植和H+G联合治疗都可以对乙醇化学损伤诱导的IUA大鼠子宫内膜进行修复,其中HAMSCs移植与G-CSF联用是一个较为理想的修复大鼠子宫内膜、恢复其生育能力的方案,其机制可能与抑制TGF-β1/Smad 3和Wnt/β-cateni