含铜宫内节育器致异常出血的机制研究

The copper intrauterine device (IUD) is the most widely used contraceptive method in theworld. There were about one hundred and fifty million women in China used copper IUD.However, about 80%-90% users have many disadvantages within the first few months aftercopper IUD insertion, such as pelvic pain,bleeding and spotting,etc.Following are the main reasons offailing to solve the problem at the design level of IUD: firstly, the lack of thebasic data about the effect of copper ion on the endometrium and the difference mechanism inthe different phase endometrium. Secondly, the relationship between the adverse factors and theendometrial cyclical changes. In order to clarify the reason of abnormal bleeding caused bycopper IUD, this study is designed to compare the gene expression profile in Macaca mulattaafter IUD insertion or not, screen the genes associated with bleeding and copper metabolism,then detect these gene levels in different menstrual phase. Through the diagram betweenhemorrhagic factors and protective factors, to clarify the mechanism of copper IUD causeabnormal bleeding. About all, we may propose the theory about the comprehensive IUDdesign and concepts as a result of reducing the side effects.

宫内节育器是目前世界上应用最广的一种生育调节方法。在我国含铜宫内节育器使用者达1.3亿。然而，含铜宫内节育器在置器初期约80-90%的使用者出现异常出血(月经过多、经期延长、淋漓不尽)和疼痛等副反应。这主要是由于①缺乏Cu2+对子宫内膜不同时期的作用模式及调控机制的差异性关键基础数据②对Cu2+导致副反应的各种相关因子表达及与子宫内膜周期性变化的关系缺乏清晰认识，从而导致不能从宫内节育器的设计源头上解决宫内节育器副反应高发的问题。为明确含铜宫内节育器致异常出血的机制，本项目拟以猕猴为研究对象，对比筛查置器与否的全基因表达差异图谱，重点关注与出血和铜代谢相关的基因差异性表达；以差异性表达基因为研究对象，明确其在月经不同时期的表达水平；通过构建出血性因素与出血性保护性因素的关系图，阐明含铜宫内节育器致异常出血的机制；在此基础上，为全面降低副反应的新型宫内节育器的设计思路和设计理念提出理论依据。

在我国含铜宫内节育器使用者达 1.3亿。然而，含铜宫内节育器在置器初期约80-90%的使用者出现异常出血(月经过多、经期延长、淋漓不尽)和疼痛等副反应。因此阐明含铜宫内节育器致异常出血的机制显得尤为重要。FAAS结果显示Cu-IUD组不同月经周期Cu2+浓度均明显高于对照组（P＜0.05），其中，月经期差异最大；HE结果显示Cu-IUD组月经期子宫内膜损伤较对照明显，增生期和分泌期未见明显差异；ELISA结果显示Cu-IUD组不同月经周期雌孕激素水平与对照组相比均无明显差异；Cu-IUD组月经期子宫内膜COX-2、VEGF、NOS mRNA及蛋白的表达水平明显高于对照组（P＜0.05），增生期和分泌期未见明显差异。高通量测序结果显示与对照组相比，Cu-IUD组月经期子宫内膜共有953个差异表达的基因，其中上调的有425个，下调的有528个；生物信息学分析结果显示上述部分基因参与了出血损伤、Cu2+代谢、组织修复等相关过程，通过RT-qPCR验证得到的靶标差异基因为：MMP1、MMP2、MMP9、MMP14、MT1A、MT1L、TGF-β1、TGF-β3。5μg/ml的Cu2+处理HEEC 48小时后，细胞的增殖活力大约为对照组的50%，且划痕实验结果显示5μg/ml的Cu2+处理修复率显著低于对照组（P＜0.05）；Cu2+处理HEEC后MMP1、MMP2、MMP9、P-P65的蛋白表达水平明显高于对照组（P＜0.05），TGF-β、P-SMAD2，P-SMAD3及TSP-1的表达水平明显低于对照组（P＜0.05）；在Cu2+处理的情况下，添加QNZ（100 nM）后， P-P65、MMP9的蛋白表达水平明显降低，且HHEC的损伤修复率显著提高；添加TGF-β1（10 ng/ml）后，P-SMAD2，P-SMAD3的蛋白表达水平明显升高，且HHEC的损伤修复率显著提高。Cu-IUD可显著影响子宫内膜组织中出血损伤、Cu2+代谢、组织修复等相关基因mRNA及蛋白的表达水平，且可能参与子宫内膜损伤修复的相关信号通路：NF-κB/MMPs（损伤通路）及TSP-1/TGF-βs/SMAD2/3（修复通路）。