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细胞外囊泡赋予治疗不孕症新希望,有望攻克生殖疾病难题

       近年来,伴随着社会压力、工作压力、不良生活习惯、饮食结构的改变及环境因素的影响,尤其涉及女性推迟生育年龄等问题,使得不孕不育成为继心血管疾病、恶性肿瘤之后的第三大世界性疾病。

 

       不孕症是一种由多种病因导致的生育障碍状态,是生育期夫妇的生殖健康不良事件。女性无避孕性生活12个月未孕被称为不孕症。目前,越来越多的育龄夫妇遭受不孕不育的困扰。国际权威医学杂志《柳叶刀》在线发表的《柳叶刀中国女性生殖、孕产妇、新生儿、儿童和青少年健康特邀重大报告》中提到,从2007年至2010年,我国不孕发病率已经从12%升至15%。根据2020年最新十三五调查数据的初版分析结果显示,不孕率又上升至18%左右。这其中,以国家统计局统计的育龄女性(15到49岁)3.2亿人来计算,不孕不育女性的数量可以达到5700万人以上。

 

(图片来源于网络)

 

       子宫内膜相关疾病如子宫内膜异位症(Endometriosis, EMs)、子宫腺肌病、子宫内膜息肉以及粘膜下肌瘤等都可能导致女性不孕,已严重影响女性的生殖健康。

 

       细胞外囊泡(Extracellular vesicles,EVs)在孕期子宫内的细胞间通讯中发挥了重要作用。它们能够携带信号分子,诱导受体细胞的功能变化,从而在怀孕期间起到重要的调节作用。但在不孕中的确切机制尚不清楚。目前关于 EVs 在女性不孕中所起作用的相关研究甚少,仅有一项动物实验显示,来自雌性小鼠阴道的 EVs 可能增强精子活力。然而,缺乏足够的临床数据和详细的机制研究。

 

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       近期,南昌大学转化医学研究院陈廷涛教授和南昌大学第二附属医院妇产科主任陈琦教授课题组联合在期刊 Journal of Cellular Physiology 发表了题为“Vaginal extracellular vesicles impair fertility in endometriosis by favouring Th17/Treg imbalance and inhibiting sperm activity”的研究论文,文章主要阐述了阴道细胞外囊泡在子宫内膜异位症相关性不孕疾病中的作用和相关机制。

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       在这项研究中,研究人员首先利用 Exo-spinTM 技术结合沉淀法和尺寸排除色谱法(SEC)从10例健康育龄女性(H-EVs)和10例子宫内膜异位症相关性不孕患者(E-EVs)的阴道分泌物中分离 EVs。随后,将 EVs 与健康人类精子进行共培养。通过计算机辅助精子分析(CASA)、爬高实验、单细胞钙离子浓度测定及金霉素染色法测定精子功能的相关重要指标,如精子活力、钙离子浓度变化、顶体反应率等。结果表明,与 H-EVs 相比,E-EVs 与健康人类精子的共培养导致损害了精子活力。此外,E-EVs 还降低了精子细胞内钙离子浓度,并进一步抑制了顶体反应率,这表明 E-EVs 对精子的生理功能产生了负面影响。


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       为了进一步探究 EVs 引起不孕的相关机制,研究人员通过建立子宫内膜异位症动物模型,采用阴道移植方式评估 EVs 对小鼠生育力的影响。利用流式细胞术、组织病理学、实时荧光定量(qRT-PCR)、蛋白质免疫印迹法(Western Blotting)等技术,探究了 EVs 影响小鼠生育力的相关机制。结果表明,与对照小鼠相比,子宫内膜异位症小鼠接受 E-EVs 移植后,通过诱导炎性细胞因子的产生导致 Th17/Treg 失衡。这一失衡进一步降低了小鼠的受孕率和平均胚胎植入次数。

 

       综上所述,这项研究为揭示子宫内膜异位症相关性不孕的机制提供了新的线索,为未来治疗策略的制定提供了有益信息。