全面总结！脂肪干细胞治疗宫腔粘连的研究进展

宫腔粘连（IUA）是一种常见的子宫内膜损伤性疾病，常表现为月经异常、周期性腹痛、不孕、复发性流产以及其他产科并发症，严重危害女性的生殖健康。

IUA由以色列妇科医生Joseph Asherman首次描述，故又称为Asherman综合征。虽然Asherman综合征和IUA经常互换使用，但Asherman综合征更适合表示伴有闭经症状的宫腔闭塞，IUA则包括表示一些没有临床症状的轻度粘连。

宫腔镜下宫腔粘连分离术为IUA的首选治疗方式，但其对于子宫内膜受损严重的中重度IUA患者效果不尽人意，术后再粘连发生率高达62.5 %，妊娠成功率仅22.5 %～33.3 %。

临床上应用了许多措施来预防术后再粘连和改善子宫内膜功能，包括物理屏障（宫内节育器、Foley球囊、ISB球囊）、生物屏障（羊膜、膀胱基质、小肠粘膜下层）及药物预防（雌孕激素、低剂量阿司匹林、生长激素）。这些辅助治疗措施的疗效尚无统一定论。

近年来，随着再生医学的发展，以干细胞为基础的组织再生疗法值得关注。脂肪干细胞（ASCs）是人成体干细胞的一种，具有自我更新、增殖和多向分化潜能，为IUA的细胞治疗提供新的研究方向。本文将综述脂肪干细胞治疗宫腔粘连可能的作用机制以及研究现状。

一、ASCs相关概述

1. 间充质干细胞及ASCs

间充质干细胞（MSCs）是一类起源于中胚层的成体干细胞，具有自我更新和多向分化能力，在组织工程和细胞治疗方面有着很大的潜力，其主要来源包括骨髓、脐带、胎盘、经血和脂肪等。基础实验和临床研究的推进已经证实了多种组织来源的干细胞在恢复月经、促进子宫内膜再生以及改善生殖结局方面的有效性。一项探讨干细胞治疗宫腔粘连的单臂Meta分析结果显示，移植自体和异体干细胞均可改善宫腔粘连的临床预后。

干细胞目前在临床应用中存在诸多问题。骨髓干细胞可在体外进行大量扩增，具有较好的迁移能力，但自我更新能力受年龄影响，限制了其使用。脐带干细胞具有取材方便，体外增殖能力强等优点，但来源受限，且异体来源可能存在免疫原性。月经血干细胞是子宫内膜干细胞的来源，具有易于获得、无伦理争议、无免疫原性的优势，却存在收集繁琐、污染概率大、效率差等缺点。相对其他干细胞，脂肪干细胞含量丰富，取材方便，可以从腹部、大腿和手臂的皮下获取。脂肪组织中获得的干细胞是同等数量骨髓中干细胞（BMSCs）的500倍，且比BMSCs寿命长、增殖能力强。ASCs的自分泌作用比其他类型的干细胞更为活跃。例如，ASCs表达的胰岛素样生长因子-1（IGF-1）、血管内皮生长因子-D（VEGF-D）和白细胞介素-8（IL-8）高于其他MSCs群体。综上，脂肪干细胞有可能成为最适合移植的成体干细胞。

2. ASCs的主要功能

（1）增殖分化潜能：在不同的诱导条件下，ASCs可分化为脂肪细胞、血管内皮细胞、神经细胞、骨细胞、心肌细胞、胰腺细胞和肝细胞等多种细胞类型。Safford等从小鼠的脂肪组织和人脂肪组织中分离出ASCs，并用丙戊酸，丁基羟基茴香醚，胰岛素和氢化可的松诱导神经元分化，1～3 h后，ASCs的表型开始向神经元形态转变。

Moon等的动物实验中，人脂肪间充质干细胞（hADSC）在体外分化为内皮细胞，可在小鼠后肢缺血中促进血管生成。Timper等将分离出的ASCs通过特定的培养条件诱导细胞分化为胰腺内分泌表型。

（2）分泌功能：ASCs的分泌组中已经发现了肝细胞生长因子(HGF）、粒细胞和巨噬细胞集落刺激因子、白细胞介素（6、7、8、11）、肿瘤坏死因子（TNF-α）、血管内皮生长因子（VEGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）、神经生长因子（NGF）、脂肪细胞因子。这些丰富的细胞因子及生物活性因子在子宫内膜的再生修复中起到重要的作用。

有研究表明，ASCs分泌的细胞因子可以通过暴露于不同的环境来进行调节。例如，在培养基添加碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）、表皮生长因子（EGF）和抗坏血酸后，HGF的分泌就会增加。因此，当ASCs被移植到炎症或缺血区域时，它们会活跃地分泌这些生长因子，从而促进伤口愈合和组织修复。除了细胞因子、蛋白质和生长因子之外，近年来有研究发现ASCs可能通过外泌体（EXO）介导的旁分泌作用来发挥生物学功能。

EXO是活细胞分泌的膜性囊泡，直径约30～100 nm，内含蛋白质、mＲNA、microＲNA、In-cＲNA等，可在细胞间进行物质传递。如脂肪干细胞外泌体携带的非编码RNA中，miR-21，miR-24,和miR-26具有免疫调节、促血管生成、神经营养和上皮化活性，可用于神经退行性疾病、心血管疾病、呼吸道疾病、炎症、自身免疫性疾病以及伤口愈合治疗。脂肪干细胞外泌体（ASCs-Exos）具有较好的稳定性、安全性以及多效性，在近两年的研究中炙手可热。

二、脂肪干细胞在

治疗宫腔粘连中的应用

1.相关作用机制

子宫内膜从形态学角度可划分为功能层和基底层。功能层具有周期性增生和脱落的变化。基底层包括间质、腺体、支持血管系统和各种免疫细胞群，它们是月经后产生新的功能层的细胞来源。Lee等总结了维持正常子宫内膜生理过程的3个生物学特性，包括防止炎症对组织的过度破坏；内膜基底层受损激活子宫基底层干细胞促进子宫内膜再生；子宫内膜周期性脱落后的无瘢痕修复。宫腔粘连是由于子宫内膜受到损伤后不能完全再生，导致内膜瘢痕修复，纤维化增生，最终形成粘连带所致。脂肪干细胞可能具有抑制子宫内膜纤维化进程、促进子宫内膜细胞增殖和血管形成及参与免疫调控的作用，为治疗宫腔粘连提供了突破口，将在以下详述。

（1）抑制纤维化进程：转化生长因子-β1（TGF-β1）在诱导和促进间充质细胞分化增殖、分泌细胞外基质相关成分方面起着至关重要的作用，是TGF-β/Smad信号通路下游启动和终止组织修复的主要细胞因子。有证据表明，TGF-β1与IUA的发生发展密切相关，被认为是疾病复发的早期危险因素。此外，TGF-β1的作用已被证实受到多种细胞因子、激素、酶和microRNAs的调控。

Shao等的动物实验提出，在TGF-β1诱导的子宫内膜损伤模型中lncRNA-MIAT的表达水平下调，而ASCS-Exos在子宫内膜组织中lncRNA-MIAT的表达上调，即ASCS-Exos可通过调节 miR-150-5p 介导lncRNA-MIAT表达上调缓解子宫内膜纤维化。

Zhao等将自体ASCs与ShakeGel™3D联合移植注入到IUA模型小鼠体内，与对照组相比，实验组BMP7和Smad5的表达增高，子宫内膜增厚、纤维化减少，生育能力提高，提示自体ASCs与ShakeGel™3D联合移植可能通过增加BMP7和Smad5信号转导促进受损子宫内膜组织的恢复。

（2）促进子宫内膜细胞增殖和血管形成：子宫血流量低和血管生成受损是子宫内膜变薄的原因，ASCs可通过分泌血管内皮生长因子来促进子宫内膜下血管的生成修复受损子宫内膜，增加子宫内膜厚度。

Shao等将40只ICR雌鼠通过损伤子宫内膜建立IUA模型，并随机分为4组：正常对照组、假手术组、ASCs治疗组、磷酸盐缓冲液（PBS）治疗组，来研究ASCs在修复受损子宫内膜中的作用。免疫荧光结果显示，绿色荧光蛋白（GFP）标记的ASCs在体内可分化为子宫内膜上皮细胞。在移植后的30 d，ASCS治疗组受损子宫内膜明显改善，微血管密度、子宫内膜厚度和腺体与正常对照组相比明显增加。此外，ASCs组子宫内膜损伤大鼠的生育力显著提高，受孕率明显高于PBS组。

（3）免疫调控作用：炎症反应在内膜损伤修复中发挥重要作用，过度炎症反应会导致子宫内膜异常修复，发生纤维化。血管内皮生长因子（VEGF）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-1（IL-1）都是参与纤维化形成的重要炎症介质。在IUA患者的子宫内膜和瘢痕组织中，TNF-α、VEGF和IL-1均呈现高度表达。脂肪干细胞含有大量的细胞因子及受体，可通过上调抗炎细胞因子（IL2、IL4和IL10）和下调促炎症细胞因子（IL17和TNF-α）发挥免疫调控作用，进而抗纤维化和抑制瘢痕形成，甚至促进白细胞凋亡而消除炎症。

Çil等用干细胞联合雌激素治疗IUA模型大鼠，实验结果显示，与对照组相比，ASCs和雌激素联合组白细胞浸润和纤维化显著减少，血管明显增生。由此可见，ASCs在减少子宫内膜的炎症和纤维化中发挥重要作用。

（4）提高子宫内膜容受性：子宫内膜容受性（ER）即子宫内膜可接受胚胎植入的短时期，是胚胎成功植入的必要条件之一。研究表明，几近三分之二的植入失败是由不良的ER引起的。成功的子宫内膜修复不仅要恢复宫腔的解剖学形态，还需提高子宫内膜容受性。IUA可以从形态学和分子生物学方面影响ER。IUA患者子宫内膜整合素的表达异常降低了子宫内膜容受性，影响胚胎着床，引起不孕或流产。

Zhao等从脂肪干细胞提取外泌体，将其应用于IUA大鼠模型。实验发现脂肪干细胞外泌体可以增强整合素-β3、LIF、和血管内皮生长因子的表达，改善子宫内膜容受性，从而促进子宫内膜再生和生育力的恢复。

2.脂肪干细胞治疗宫腔粘连的移植方式

据现有文献报道，干细胞移植方式主要包括宫内灌注、经子宫动脉注射以及联合新型生物材料宫腔内放置等，以上方式各有优劣。宫内灌注不易将干细胞固定在子宫内膜表面，有效种植率和存活率低。经子宫动脉注射有发生栓塞、感染等并发症的风险。为了克服这些缺点，研究人员提出了各种提高存活率和确保持续旁分泌分泌的策略。

Sun等将ASCs构建成细胞膜片移植到IUA模型小鼠宫内，以保证干细胞有效的发挥，促进子宫内膜细胞、肌肉细胞再生的作用。此外，干细胞与新型生物材料的结合应用尤其值得关注。Zhao等将自体骨髓来源单核细胞通过胶原支架植入重度IUA患者宫腔，改善了患者的生殖预后。Cao等将脐带干细胞作为种子细胞种植到胶原支架上，构建负载脐带干细胞的蛋白支架，将其移植到中重度宫腔粘连的患者体内，取得了不错的治疗效果。Xin 等也构建了同样的胶原支架对IUA患者进行治疗，结果表明干细胞移植可促进子宫内膜再生和生育能力恢复。

以上均能说明干细胞与新型生物材料结合可以提高干细胞治疗效果，但各研究所使用的生物材料不同，其安全性未得到大样本研究的证实，存在诸多问题。有些生物材料在体内不可降解，取出可能会造成二次损伤，更潜存过敏反应和传播疾病风险。因此，不同生物材料间安全性及有效性有待进一步研究。值得一提的是，有研究表明MSCs外泌体和间充质干细胞有一样的治疗效果，且应用安全方便，未来的研究方向可能集中于MSCs外泌体与干细胞多效因子的提取，及其相关生物产品的制备。

3. 面临的挑战

脂肪干细胞用于治疗宫腔粘连面临许多挑战。首先是临床应用的安全性问题，虽就现有的研究而言尚未报道出严重的不良事件，但有研究表明胚胎干细胞可能与子宫内膜增生、子宫腺肌病等的发生有关，目前尚不明确脂肪间充质干细胞是否会产生同样的问题。有学者将干细胞作为基因和细胞治疗的载体来治疗肿瘤，但也有研究发现ASCs分泌的各种细胞因子和蛋白酶可以促进肿瘤血管化，促进肿瘤细胞的存活和增殖，能否用于癌症患者尚且存在争议，适用人群还有待确定。

其次，基于研究的限制，尚不明确脂肪干细胞的人口统计学特征，如不同年龄或体重指数人群来源的干细胞是否具有明确的分化及治疗潜力的差异，以及这些差异是否影响治疗的效果。为了减少移植排斥反应的发生，大多数临床研究多为自体移植，而异体移植是否具可行性，如何降低其免疫原性还有待研究。针对不同粘连程度的患者，合适的移植剂量和移植次数也尚不清楚。

最后是如何大范围的进行临床转化，脂肪干细胞的分离培养需要一定的实验技术条件，优化脂肪干细胞的制备流程也是亟待解决的问题。脂肪组织有创的获取方式也不容忽视，存在着感染、器官损伤等风险，患者的接受程度可能低。这些阻碍都限制了脂肪干细胞研究进一步在临床上的开展。

三、总结

ASCs的丰富性、易获性、多谱系分化能力和分泌多种细胞因子的能力，意味着ASCs在治疗IUA中具有广阔的应用前景。近年来，已经进行了大量基础实验和临床研究来证实其在子宫内膜修复的价值，且取得了一些积极成果。然而，脂肪干细胞治疗宫腔粘连存在着制备方式、移植方式、治疗剂量的选择以及临床应用的安全性等问题。为了明确ASCs治疗的效果并规范治疗方案，未来需要对长期安全性和有效性进行更多研究。随着研究的进一步深入，脂肪干细胞会为宫腔粘连提供一条行之有效的治疗方法，为IUA患者带来福音。

文章来源

汤若楠，张琬琳，肖西峰，等.脂肪干细胞治疗宫腔粘连的研究进展[J].生殖医学杂志，2023,32(9):1446-1450.