基于SDF-1/CXCR4研究电针促进BMSCs归巢修复薄型子宫内膜的机制

Our previous study demonstrated that electroacupuncture and BMSCs transplantation can improve the thickness of rat thin endometrium and promote endometrial vascular and gland regeneration,and the combined effect is better.Domestic and foreign research shows that BMSCs can be homing and migrating to injured sites under the action of SDF-1/CXCR4 signaling axis and downstream PI3K/Akt signaling pathway in vivo,and then differentiate into various cells for tissue regeneration.A scientific hypothesis is proposed by our project that"electroacupuncture of benign regulation of SDF-1/CXCR4,promote the homing of BMSCs,repairing the injured endometrium,may be one of the mechanism of electroacupuncture combined with BMSCs to enhance the injury of endometrial repair".This study intends to establish a thin endometrial rat model by intrauterine injection of absolute ethanol to observe the effects of electroacupuncture and BMSCs on the tissue morphology,receptivity,and embryo implantation of rat endometrium.Using molecular biological detection methods and in vivo fluorescence imaging technology,the mechanism of electro-acupuncture in promoting the homing of BMSCs to the injured site was deeply discussed.It provides reliable scientific evidence for the clinical application of acupuncture treatment for thin endometrium.

课题组前期研究表明，电针干预和骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells，BMSCs)移植后皆可增加大鼠薄型子宫内膜的厚度，促进子宫内膜血管、腺体再生，二者结合效果更佳。国内外研究表明，BMSCs在体内SDF-1/CXCR4信号轴及其下游PI3K/Akt信号通路的作用下，可向损伤部位归巢、迁移，进而分化成各种细胞，促进组织再生。本项目提出“电针良性调控SDF-1/CXCR4，促进BMSCs归巢，修复损伤内膜，可能是电针结合BMSCs增强损伤子宫内膜修复的机制之一”的科学假说。实验采用无水乙醇宫腔注射法，建立薄型子宫内膜大鼠模型，对比观察电针和BMSCs对大鼠子宫内膜形态、容受性和胚胎着床的影响，并运用分子生物学检测方法及活体荧光成像技术，深入探讨电针促进BMSCs向损伤部位归巢的机制，为针灸治疗薄型子宫内膜在临床上的运用提供可靠的科学证据。

背景：骨髓间充质干细胞（Bone mesenchymal stem cells，BMSCs）移植和电针干预均能在一定程度上修复子宫内膜组织损伤，改善子宫内膜容受性，但将电针与BMSCs 两者结合，共同作用于薄型子宫内膜的机制研究尚属空白。.方法与结果：1. 电针结合BMSCs对薄型子宫内膜大鼠子宫内膜容受性影响的动物实验观察：正常组不作处理，其余四组采用宫腔灌注无水乙醇建立薄型子宫内膜模型。模型组造模后尾静脉注射PBS；电针组（Electroacupuncture，EA）在造模后次日电针；BMSCs组于造模当天及造模后第三天尾静脉移植BMSCs；BMSC+EA组同时给予电针和BMSCs移植处理。结果显示：与正常组相比，模型组大鼠子宫内膜厚度变薄，腺体、血管数目变少，子宫腔失去原有完整结构。分别给予BMSCs 、电针和两者联合处理后，大鼠子宫内膜的厚度较模型组显著增加，内膜血管、腺体数亦较模型组明显增多。与正常组相比，模型组大鼠子宫内膜上皮及间质细胞标志物角蛋白、波形蛋白和子宫内膜容受性标志物HOXA10、LIF 蛋白表达明显减少，而BMSCs 组、电针组和BMSC+EA组较模型组表达有所增强。妊娠率实验结果也显示，与模型组相比，BMSCs组、电针组、BMSC+EA组胚胎着床数量明显增加。2. 电针对BMSCs 归巢过程影响的动态观察：免疫荧光及活体成像结果显示电针干预后，有更多的BMSCs聚集在受损的子宫内膜，时间可以持续14d。3. 电针促进BMSCs 归巢修复薄型子宫内膜的机制研究：结果显示电针可以激活子宫内膜表面干细胞归巢SDF-1/CXCR4信号轴上游及下游相关蛋白和mRNA的表达，促进多种生长因子的分泌和内膜组织再生。.结论：电针结合BMSCs移植可以通过促进干细胞归巢，提高干细胞修复薄型子宫内膜的疗效，协同发挥出改善子宫内膜容受性和胚胎着床率的作用。.科学意义：本研究为针灸疗法在不孕症和干细胞临床的进一步推广应用提供了科学依据，也为进一步研究针灸对不孕症的分子干预机制提供新的研究方向和研究思路。