子宫内膜来源的外泌体通过影响腹腔免疫微环境促进子宫内膜异位病灶形成的分子机制

The interaction between the peritoneal immune microenvironment and mesenchymal stromal cells from endometrium plays an important role in the development of endometriosis. However, it is not clear that the initiating factors of the changes in the peritoneal immune microenvironment. Our previous studies have demonstrated that the eutopic endometrium can regulate the immune phenotype and phagocytic function of macrophages. Exosomes contain various molecules and accumulating evidence indicates that exosomal cargo is transferred from donor cells to remote recipient cells and play roles in cell to cell comunications. We have isolated exosomes from uterine cavity lavages and analyzed miRNA expression and cytokines profiles by the antibody chip analysis and microRNA microarray. In this study,we are aiming to elucidate mechanisms of how exosomes derived from eutopic endometrium mediate the balance of M1/M2 macrophage and Th17/Treg cells by carrying miRNA and cytokines, and how specific miRNAs were sorted into exosomes in endometrial cells , and how changes of peritoneal immune microenvironment promote establishment of endometriotic lesions. These lines of investigation will provide us a better understanding the molecular mechanisms in changes peritoneal immune microenvironment remotely regulated by eutopic endometrium. It will help the screening of endometriosis biomarkers for clinical noninvasive diagnosis and treatment.

腹腔免疫微环境和子宫内膜间质干细胞的相互作用在子宫内膜异位症的发生发展中起重要的作用。但是腹腔免疫微环境改变的始动因素并不清楚。前期的研究证实在位子宫内膜组织匀浆能够调控巨噬细胞免疫表型和吞噬功能的改变。外泌体是一个天然细胞间信息的转运载体，能远距离调控受体细胞的功能。我们从内异症患者和对照组宫腔冲洗液中分离出外泌体，通过抗体芯片分析和 microarray芯片分析，筛选出miRNA和细胞因子，在前期研究的基础上，本课题将研究在位子宫内膜来源的外泌体通过其携带的miRNA和细胞因子影响腹腔巨噬细胞M1/M2及Th17/Treg细胞的平衡及其机制，以及在位子宫内膜细胞在分选特异性miRNA进入外泌体的作用机制，进而重塑腹腔免疫微环境，促进异位子宫内膜间质干细胞的定植。本项目将阐述在位子宫内膜远程调控腹腔免疫微环境及腹腔免疫微环境促进异位病灶形成的分子机制，为内异症提供无创诊断和治疗靶点。

子宫内膜异位症病因不明。腹腔微环境免疫失调在内异症的发病机制中扮演着重要角色。外泌体是介导细胞间通讯的信使，可通过携带miRNAs远程调控靶细胞的功能。本研究从宫腔吸出液中分离出外泌体，然后将外泌体与巨噬细胞共培养，通过划痕实验、Transwell、Western Blot以及流式细胞术证实内异症患者宫腔来源外泌体可以通过作用于巨噬细胞促进子宫内膜间充质干细胞的迁移、侵袭、增殖以及孕激素抵抗。miRNA测序分析以及RT-qPCR验证发现外泌体miR-210-3p在内异症患者宫腔吸出液中高表达。同时RT-qPCR发现miR-210-3p在内异症患者腹腔巨噬细胞中也高表达。流式细胞术发现内异症患者宫腔吸出液来源外泌体可以促进巨噬细胞M2极化。MAPK磷酸化抗体芯片以及Western Blot进一步证实内异症患者宫腔吸出液来源外泌体通过抑制巨噬细胞中JNK磷酸化从而调控巨噬细胞极化促进子宫内膜异位症的发生。此外，研究发现抑制巨噬细胞中miR-210-3p的表达可抑制子宫内膜间充质干细胞的迁移、侵袭、增殖以及改善孕激素抵抗。动物实验进一步证实抑制巨噬细胞中miR-210-3p的表达可抑制异位病灶的生长。蛋白质组学发现miR-210-3p过表达时可抑制巨噬细胞中ATP5D、FAU、MST1L的表达。同时，通过Western Blot以及RT-qPCR发现内异症患者腹腔巨噬细胞中ATP5D表达下降。通过流式细胞术、划痕实验以及Transwell实验发现miR-210-3p过表达可靶向抑制ATP5D的表达，促进巨噬细胞向M2极化，从而促进子宫内膜间充质干细胞的增殖和迁移。另外，通过内异症患者血清外泌体的miRNA芯片分析发现外泌体miR-26b-5p、miR-215-5p以及miR-6795-3p有望成为诊断子宫内膜异位症的生物标志物。其中外泌体miR-26b-5p、miR-6795-3p与痛经相关，外泌体miR-215-5p、miR-6795-3p与不孕症相关。综上，子宫内膜异位症患者在位来源外泌体可靶向腹腔巨噬细胞，影响腹腔免疫失调从而导致内异症的发生。差异表达的外泌体miRNA有望成为内异症诊断及治疗的生物标志物。