ITPR3诱导细胞外基质降解在雌激素治疗宫腔粘连中的作用及机制研究

Intrauterine adhesions (IUA), a fibrosis disease, remains an urgently clinical challenge for seriously threatening to female reproductive health. Estrogen therapy could inhibit IUA formation via matrix metalloproteinase 9 (MMP9)- inducing extracellur matrix (ECM) degradation, but the mechanism remains elusive. Our primary results showed that: MMP9 and its related gene ITPR3 in the estrogen signaling pathway were down-regulated in IUA gene microarray; Following estrogen treatment, both ITPR3 and MMP9 were up-regulated in human endometrial stromal cells (HESCs) fibrosis. It was reported that ITPR3 produced by lung fibroblast could regulate ECM. Thus, overexpressed ITPR3 results in ECM degradation via regulating the expression of MMP9, which may be one of the mechanisms underlying the estrogen therapy for IUA. To confirm these hypothesis, a series of experiments are designed as: Patients with IUA, cell models and animal models were treated by estrogen respectively, to determine that whether ITPR3 play a role in the estrogen therapy for IUA; ITPR3 gene overexpression or ITPR3 gene interference combined with estrogen therapy in HESCs fibrosis, to determine that whether ITPR3 could be regulated by estrogen and inhibit fibrosis in vitro; ITPR3 gene overexpression in IUA rat model, to determine that whether ITPR3 play a role in the IUA inhibition; Using the method of chromatin immunoprecipitation (CHIP) assay, to explore ITPR3-related transcription factor and signaling pathway. The present study will provide a strong theoretical basis for the mechanisms of estrogen therapy for IUA and clinical guideline for estrogen therapy in IUA.

宫腔粘连(IUA) 作为一种纤维化病变是亟待解决的难题。雌激素可通过上调基质金属蛋白酶9（MMP9）致细胞外基质（ECM）降解，从而抑制IUA，但具体机制不明。前期结果显示：雌激素信号通路中的MMP9和ITPR3在IUA芯片数据均呈低表达；人子宫内膜间质细胞（HESCs）纤维化模型经雌激素干预后，ITPR3 和MMP9均上调。文献报道肺成纤维细胞内ITPR可以调控ECM。因此，ITPR3调控MMP9致ECM降解可能是雌激素治疗IUA的作用机制之一。本研究拟：雌激素干预IUA患者、细胞和动物模型，验证ITPR3参与雌激素抑制IUA进程；HESCs纤维化模型单独过表达或联合雌激素干扰ITPR3，体外验证其受雌激素调控且抑制纤维化；IUA大鼠过表达ITPR3，体内验证其抑制IUA；应用CHIP技术，寻找相关转录因子和信号通路。阐明雌激素治疗IUA的作用机制，为指导临床应用提供理论依据。

宫腔粘连(IUA) 作为一种纤维化病变是亟待解决的难题。雌激素可通过上调基质金属蛋白酶9（MMP9）致细胞外基质（ECM）降解，从而抑制IUA，但具体机制不明。前期结果显示：雌激素信号通路中的MMP9和1,4,5-三磷酸肌醇受体3（ITPR3）在IUA临床标本芯片数据均呈低表达；人子宫内膜间质细胞（HESCs）纤维化模型经雌激素干预后，ITPR3 和MMP9均上调。文献报道肺成纤维细胞内ITPR可以调控ECM。据此推测：ITPR3调控MMP9致ECM降解可能是雌激素治疗IUA的作用机制之一。本项目从细胞水平证实ITPR3介导雌激素调控HESCs纤维化，ITPR3上调MMP9致ECM降解是雌激素调控HESCs纤维化的作用机制之一；并且综合细胞全基因组表达谱芯片数据和生物信息学结果，预测出雌激素有望通过ESR/TCF20/SMARCD3转录复合体诱导 ITPR3表达，为后续深入研究提供新方向。并且，初步证实传统药物二甲双胍通过抑制HESCs转分化、ECM合成及增殖来发挥抗纤维化作用；IUA发病可能与子宫内膜菌群改变有关，维持子宫腔内微生态平衡有利于子宫内膜损伤后修复。相关工作培养硕士研究生2名，相关结果发表研究论文5篇，其中SCI收录1篇，国内核心期刊4篇；在投SCI文章1篇。本项目的意义：（1）为雌激素在IUA的经验性治疗提供新的机制研究方向，认为雌激素治疗IUA是有效的，可以促进子宫内膜生长和防治粘连形成，雌激素应用于IUA的作用机制除了经典的核内受体的基因组效应，ITPR3介导的胞膜受体的非基因组效应也参与其中，为临床应用提供了依据。雌激素与ITPR3之间存在复杂的转录调控机制可能，有待后续深入研究。（2）传统药物二甲双胍抗子宫内膜纤维化的作用仍需进一步研究，若证实其有效性，则有望为临床IUA治疗提供新的方法。（3）子宫腔内微生态的评估可能可以作为IUA诊断和疗效评估的标志物之一，调整子宫腔内的微生态平衡也可能是IUA防治的方向之一。