缺氧子宫内膜外泌体miR-210-3p/SDF2与miR-31-5p/FGF7轴通过JAK2/STAT3通路调控脐带血间充质干细胞功能的机制研究

《Stem Cell Research & Therapy》：Effects of miR-210-3p/SDF2 and miR-31-5p/FGF7 from hypoxic endometrial exosomes on UCB-MSC proliferation, migration, and differentiation

本研究针对子宫内膜薄患者干细胞治疗中分子机制不清的问题，通过探讨缺氧损伤子宫内膜上皮细胞外泌体来源的miR-210-3p和miR-31-5p对UCB-MSCs增殖、迁移和分化的调控作用，发现其分别靶向SDF2和FGF7通过JAK2/STAT3通路影响干细胞功能，为子宫内膜再生治疗提供了新靶点。

　　

在生殖医学领域，子宫内膜薄犹如一片贫瘠的土壤，严重制约着胚胎着床的成功率。这种常见妇科疾病表现为子宫内膜厚度不足7毫米，不仅导致月经紊乱、不孕不育，还像一道无形的屏障阻隔着新生命的萌芽。传统治疗方法如激素疗法和中药调理虽有一定效果，但往往治标不治本。近年来，脐带血来源的间充质干细胞(UCB-MSCs)治疗为这片"贫瘠土壤"带来了新的希望，然而干细胞如何感知"土壤信号"并定向分化的分子机制，始终是悬而未解的谜题。

发表在《Stem Cell Research & Therapy》的最新研究揭开了这个谜题的关键一环。研究人员发现，当子宫内膜上皮细胞在缺氧环境下受损时，会像发射"求救信号"般释放含有特殊microRNA的外泌体。这些纳米级囊泡如同微型信使，将miR-210-3p和miR-31-5p等调控分子传递给UCB-MSCs，进而影响干细胞的命运抉择。这项研究不仅描绘了细胞间对话的精细图谱，更为干细胞治疗子宫内膜薄提供了新的靶点策略。

研究团队采用基因沉默、过表达、双荧光素酶报告基因等技术验证分子调控关系，通过CCK-8、EdU、Transwell等技术评估细胞功能，利用蛋白质印迹分析信号通路。所有细胞系均为商业来源的人源细胞。

miR-210-3p和miR-31-5p抑制剂促进UC-MSC向子宫内膜细胞分化

通过转染特异性抑制剂，研究人员发现抑制miR-210-3p和miR-31-5p能显著增强UCB-MSCs的增殖和迁移能力。CCK-8检测显示抑制组在各时间点的吸光度值显著升高，EdU染色显示72小时和96小时增殖率明显提升。Transwell和小室迁移实验证实细胞迁移数量增加，同时上皮标志物CD9和CK19表达上升，间质标志物Vimentin和CD13下降，表明干细胞向上皮方向分化增强。

SDF2是miR-210-3p的下游靶基因，FGF7是miR-31-5p的下游靶基因

生物信息学预测和实验验证确认了SDF2和FGF7分别是miR-210-3p和miR-31-5p的直接靶标。双荧光素酶报告基因实验显示，miR-210-3p mimic能显著降低SDF2-WT的荧光素酶活性，而对突变体无影响；同样现象也出现在miR-31-5p与FGF7的互作中。蛋白质印迹进一步证实miRNA过表达会降低靶蛋白水平，同时抑制JAK2/STAT3通路的磷酸化。

SDF2和FGF7促进UCB-MSC增殖、迁移和分化

通过构建敲低和过表达载体，研究发现SDF2和FGF7均能正向调控UCB-MSCs的功能。过表达组在增殖、迁移能力测试中表现优异，上皮分化标志物表达上调，且JAK2/STAT3通路激活程度更高，证明这两个靶基因在干细胞功能调控中起关键作用。

miR-210-3p/SDF2和miR-31-5p/FGF7共同调控脐带间充质干细胞

拯救实验表明，同时过表达SDF2或FGF7能逆转miRNA mimic对干细胞的抑制作用。在增殖、迁移和分化指标上，共转染组均表现出显著恢复效果，证实了miRNA-靶基因轴在调控网络中的核心地位。

miR-210-3p/31-5p通过JAK2/STAT3调控hUCMSCs

机制研究揭示，miRNA抑制剂能激活JAK2/STAT3通路，而靶基因敲低则逆转这种激活效应。蛋白质印迹显示磷酸化水平变化与干细胞功能状态密切相关，证实该通路是miRNA发挥作用的重要媒介。

这项研究首次系统阐明了缺氧子宫内膜细胞通过外泌体miRNA调控干细胞功能的分子通路。miR-210-3p/SDF2和miR-31-5p/FGF7这两个平行轴通过JAK2/STAT3信号通路协同调控UCB-MSCs的增殖、迁移和分化命运。值得注意的是，miR-210-3p在缺氧反应中的双重角色——既参与细胞保护又抑制干细胞功能，揭示了微环境调控的复杂性。而miR-31-5p在不同干细胞类型中表现出的功能差异，更凸显了细胞特异性调控网络的重要性。

从转化医学视角，该研究为子宫内膜再生提供了新的治疗策略：通过调控特定miRNA或其靶基因，可能优化干细胞治疗的效果。特别是SDF2在内质网应激中的作用和FGF7在细胞保护中的功能，为理解干细胞微环境调控开辟了新维度。这些发现不仅适用于子宫内膜薄的治疗，对组织工程和再生医学领域都具有重要启示意义。