KISS1通过PI3K/AKT信号通路调控蜕膜细胞侵袭在剖宫产瘢痕妊娠中的作用机制研究

《Journal of Reproductive Immunology》：Decidual Cell Invasion and Decidualization at the Trophoblast-decidual Interaction in the Progression of Cesarean Scar Pregnancy

本研究针对剖宫产瘢痕妊娠（CSP）中滋养细胞-蜕膜相互作用失衡的机制问题，通过单细胞RNA测序等技术发现KISS1基因在CSP蜕膜基质细胞中表达下调，并通过PI3K/AKT信号通路抑制蜕膜细胞侵袭能力，miR-6809和miR-4768参与调控KISS1表达，为CSP的早期诊断和干预提供了新靶点。

　　

剖宫产瘢痕妊娠（CSP）是一种罕见但危及生命的产科并发症，胚胎着床于既往剖宫产子宫切口瘢痕处。随着剖宫产率的上升，CSP发病率呈现明显上升趋势。更令人担忧的是，早期CSP患者若继续妊娠至中晚期，约75%会发展为胎盘植入性疾病（PAS），导致产时严重出血、子宫切除等严重并发症。尽管CSP的临床重要性日益凸显，但其发病机制尚不明确。

目前主要存在两种假说解释CSP的病理生理机制：一种是原发性蜕膜缺陷理论，认为子宫瘢痕处蜕膜组织缺失或发育不良，导致对滋养细胞侵袭的屏障作用减弱；另一种是过度侵袭理论，认为瘢痕局部的微环境促进了滋养细胞的异常侵袭行为。成功的妊娠建立需要植入、蜕膜化和胎盘形成三个关键过程的精密协调，其中蜕膜化过程尤为关键，它涉及子宫内膜基质细胞分化为蜕膜细胞，为胚胎着床提供适宜环境并调控滋养细胞的适度侵袭。

KISS1基因编码的kisspeptin肽激素通过与G蛋白偶联受体GPR54结合，不仅参与生殖内分泌调节，还在胎盘形成过程中发挥重要作用。研究表明KISS1能够抑制滋养细胞过度侵袭，通过降低基质金属蛋白酶MMP-9的活性确保胎盘正常植入，防止胎盘植入异常。然而，KISS1在CSP蜕膜细胞中的表达特征和功能作用，特别是在滋养细胞-蜕膜相互作用中的具体机制，仍有待阐明。

为解决这一科学问题，浙江大学医学院附属妇产科医院计划生育科的研究团队开展了深入研究。他们发现CSP蜕膜组织中KISS1表达显著下调，并通过一系列实验证实KISS1通过PI3K/AKT信号通路调控蜕膜细胞的侵袭能力，同时鉴定出miR-6809和miR-4768两个microRNA参与KISS1的表达调控。这一研究成果发表于《Journal of Reproductive Immunology》，为理解CSP的发病机制提供了新的理论依据。

研究团队采用多种关键技术方法开展研究：收集CSP和正常早孕（IUP）患者的蜕膜组织样本建立队列；通过单细胞RNA测序（scRNA-seq）分析细胞异质性；利用免疫组化、qRT-PCR和Western blotting检测KISS1表达；通过RNA干扰和过表达实验验证KISS1功能；采用RNA-seq结合荧光素酶报告基因 assay 分析microRNA调控机制。

3.1. 人口学描述

研究纳入20例CSP患者和20例IUP患者，两组基线特征无显著差异，具有可比性。所有蜕膜样本均来自妊娠8周终止妊娠的妇女。

3.2. 蜕膜细胞活检和形态学

H&E染色显示，CSP患者基底蜕膜与瘢痕处着床部位的蜕膜存在明显差异。着床部位蜕膜深入瘢痕缺损处，绒毛稀疏，肌层界限不清。单细胞RNA测序分析24101个细胞，鉴定出9种细胞类型，发现CSP组蜕膜基质细胞数量显著少于IUP组。免疫组化显示KISS1主要定位于蜕膜外层细胞，CSP组KISS1表达显著低于IUP组。蛋白和mRNA水平检测均证实CSP组蜕膜组织中KISS1表达下调。免疫荧光显示KISS1主要表达于细胞质和细胞膜，CSP组蜕膜基质细胞体积较小。

3.3. 原代蜕膜细胞的迁移和侵袭

Transwell实验显示，在无Matrigel的迁移实验中，CSP组蜕膜基质细胞24小时穿透数量显著少于IUP组；在Matrigel包被的侵袭实验中，CSP组48小时穿透细胞数也显著减少，表明CSP蜕膜细胞迁移和侵袭能力受损。

3.4. KISS1下调原代蜕膜细胞的迁移和侵袭

功能实验证实，沉默KISS1可显著降低蜕膜细胞的迁移和侵袭能力，而过表达KISS1则能增强这些能力，表明KISS1正向调控蜕膜细胞的侵袭行为。

3.5. KISS1通过调控PI3K/AKT信号通路调节蜕膜基质细胞

单细胞转录组分析显示，CSP组蜕膜基质细胞中PI3K通路相关蛋白表达显著降低。Western blotting验证发现，沉默KISS1可降低p-AKT表达而不影响总AKT水平，过表达KISS1则提高p-AKT表达，表明KISS1通过调节AKT磷酸化水平影响PI3K/AKT信号通路活性。

3.6. CSP与IUP之间差异表达的microRNA

RNA-seq鉴定出17个差异表达microRNA，其中8个上调、9个下调。qPCR验证显示miR-641和miR-6809在CSP中显著上调，miR-7854、miR-4768和miR-4754显著下调。荧光素酶报告基因实验证实，KISS1表达被miR-4768显著抑制，而被miR-6809上调，提示这两个microRNA参与KISS1的转录后调控。

本研究首次提供了CSP中滋养细胞-蜕膜界面蜕膜细胞的全面转录组学特征，并通过功能实验验证了KISS1在蜕膜细胞侵袭调控中的关键作用。研究发现CSP蜕膜组织中KISS1表达下调，且与蜕膜细胞侵袭能力减弱相关。机制上，KISS1通过调节PI3K/AKT信号通路活性影响细胞侵袭，且受到miR-6809和miR-4768的调控。

这一发现具有重要的临床意义：首先，KISS1表达下调导致蜕膜细胞侵袭能力降低，破坏了滋养细胞-蜕膜相互作用的平衡，使得滋养细胞侵袭性相对增强，这可能是CSP向PAS发展的早期事件。其次，鉴定出的KISS1-PI3K/AKT调控轴为CSP的早期诊断提供了潜在生物标志物。最后，miR-6809和miR-4768作为KISS1的上游调控因子，可能成为新的治疗靶点。

研究的创新点在于从蜕膜细胞角度揭示了CSP的发病机制，突破了以往主要关注滋养细胞的研究范式，为全面理解CSP提供了新视角。然而，研究仍存在一定局限性，如样本量相对较小，且主要关注早孕期变化，未来需要更大样本和更长观察期的研究验证这些发现。

总之，该研究深化了我们对CSP发病机制的理解，为早期诊断和干预提供了新的分子靶点，对改善CSP患者妊娠结局具有重要临床价值。KISS1有望成为CSP的生物标志物和胎盘植入性疾病的预测指标，为高危患者的筛查和管理提供新思路。