人脐带间充质干细胞凋亡体中的亚油酰胺通过AMPK-Gys1-NF-κB轴调控巨噬细胞极化治疗不明原因复发性流产的机制研究

本研究针对不明原因复发性流产（URSA）缺乏有效干预措施的临床难题，发现人脐带间充质干细胞来源的凋亡体（hucMSC-ABs）通过其关键代谢物亚油酰胺（linoleamide）与棕榈酸（PA）的剂量依赖性调控作用，经AMPK-Gys1-NF-κB信号通路精确调控巨噬细胞极化状态。适当剂量可诱导抗炎型巨噬细胞（anti-inflam Macs）极化并抑制NF-κB通路，而高剂量则激活促炎型巨噬细胞（pro-inflam Macs）导致妊娠失败。该研究为URSA的精准治疗提供了新的代谢干预靶点和理论依据。

在生殖医学领域，不明原因复发性流产（URSA）始终是困扰临床医生的难题，约2.5%的育龄女性深受其扰，其中超过50%的病例无法用现有医学理论解释。当前治疗方案包括手术干预、激素补充和抗炎药物等，但疗效存在争议。近年来，干细胞疗法因其免疫调节和组织修复潜能备受关注，特别是人脐带间充质干细胞（hucMSCs）的应用展现前景。然而令人困惑的是，临床数据显示只有对间充质干细胞存在高细胞毒活性的患者才对细胞输注产生响应，这提示我们"凋亡的干细胞"而非存活细胞可能才是起效的关键。研究人员发现移植后hucMSCs会迅速发生凋亡并释放凋亡体（ABs），而作为专业吞噬细胞的巨噬细胞（Macs）正是清除凋亡物质的主力军，在母胎界面免疫平衡中扮演核心角色。

为破解hucMSC来源凋亡体（hucMSC-ABs）在URSA治疗中的作用谜团，浙江大学医学院附属邵逸夫医院生殖中心的史展、鲁晓雯等研究人员开展了一项深入探索。他们采用星形孢菌素（STS）和紫外线（UV）两种方法诱导hucMSCs凋亡，通过差速离心技术分离获得hucMSC-ABs，并利用透射电镜、免疫荧光染色和流式细胞术对其进行系统表征。研究团队建立了两种模拟URSA的小鼠流产模型——脂多糖（LPS）诱导模型和CBA/J×DBA/2免疫介导模型，通过体内外实验结合转录组学、代谢组学等多组学技术，深入解析hucMSC-ABs调控巨噬细胞极化的分子机制。关键技术包括：采用流式细胞术分析巨噬细胞表型极化，实时定量PCR（qRT-PCR）检测炎症因子表达，Western blotting分析NF-κB信号通路关键蛋白磷酸化水平，非靶向代谢组学鉴定hucMSC-ABs代谢物组成，RNA测序分析巨噬细胞转录组重塑，并使用小干扰RNA（siRNA）敲低Gys1基因验证功能。

hucMSC-ABs的表征与鉴定

研究人员首先证实hucMSCs移植后24小时内在子宫内发生大量凋亡。通过STS和UV诱导获得的hucMSC-ABs均呈现典型囊泡结构，直径约1000 nm， Annexin V染色阳性，符合凋亡体的形态学特征。

hucMSC-ABs在流产模型中的治疗作用

在两种流产模型中，适当剂量（100μg）的STS-hucMSC-ABs和UV-hucMSC-ABs均能显著降低胚胎吸收率，增加胎儿冠臀长和体重，并促进子宫抗炎型巨噬细胞（CD163⁺ F4/80⁺）极化。使用巨噬细胞清除剂PLX-3397处理后，hucMSC-ABs的保护作用完全消失，表明其疗效依赖于巨噬细胞。

剂量效应与NF-κB信号通路调控

研究发现hucMSC-ABs存在显著剂量效应：适当剂量（20μg/ml）抑制NF-κB通路活化，降低促炎因子IL-1β、IL-6、TNF-α表达；而高剂量（50μg/ml）反而激活NF-κB通路，诱导促炎型巨噬细胞极化。这一双向调控效应在人工周血单核细胞来源的巨噬细胞中得到验证。

代谢组学发现关键活性代谢物

非靶向代谢组学分析发现，hucMSC-ABs中富含脂类代谢物，其中亚油酰胺（linoleamide）和棕榈酸（PA）含量最为丰富，比例约为1:1。值得注意的是，RNase和胰蛋白酶处理不能完全废除hucMSC-ABs的免疫调节功能，提示代谢物而非核酸或蛋白质可能是关键活性成分。

转录组学揭示代谢物-基因调控网络

RNA测序发现hucMSC-ABs处理显著改变巨噬细胞转录组，下调促炎基因Il6、Tnf、Nfkb1表达，上调抗炎基因Arg1、Vegfa和糖原合成基因Gys1、Pck2。相关性分析显示亚油酰胺与Gys1表达呈正相关，与Nfkb1表达呈负相关。

关键代谢物的功能验证

功能实验表明，适当剂量（100μM）的亚油酰胺和PA混合物（1:1）可诱导抗炎型巨噬细胞极化，抑制NF-κB通路；而高剂量（250μM）则产生促炎效应。单独使用亚油酰胺可剂量依赖性地促进抗炎极化，而PA单独使用则诱导促炎表型。羟基胺盐酸盐去除亚油酰胺后，hucMSC-ABs的抗炎作用显著减弱。

机制深入探索

分子机制上，亚油酰胺通过激活AMPK信号，上调Gys1（glycogen synthase 1）表达，进而抑制NF-κB通路活化。使用siRNA敲低Gys1后，亚油酰胺的免疫调节作用被逆转，证实Gys1是该过程的关键介质。

体内治疗效果验证

在LPS诱导的流产模型中，单独使用亚油酰胺（500μmol）可显著降低胚胎吸收率，改善妊娠结局；而同等剂量的PA则加重流产。流式分析显示亚油酰胺促进子宫抗炎型巨噬细胞极化，而PA增加促炎标志物CD86表达。

本研究系统揭示了hucMSC-ABs通过其代谢物组成调控巨噬细胞极化和妊娠结局的双向剂量效应。适当剂量的hucMSC-ABs通过亚油酰胺-AMPK-Gys1轴抑制NF-κB信号通路，诱导抗炎型巨噬细胞极化，改善子宫免疫微环境；而高剂量则因PA的促炎效应占主导，激活NF-κB通路导致妊娠失败。这一发现不仅解释了既往临床中干细胞疗法响应差异的现象，也为URSA治疗提供了新的思路：通过精确调控hucMSC-ABs的剂量或直接使用其活性代谢物亚油酰胺，可能成为治疗URSA的新策略。同时，研究提示饮食脂质代谢可能影响妊娠维持，为临床营养干预提供了理论依据。该研究发表于《Stem Cell Research & Therapy》，为干细胞疗法在生殖领域的应用开辟了代谢免疫调控的新视角。