羊膜成纤维细胞来源的SERPINE1通过破坏细胞黏附诱导分娩时羊膜上皮细胞衰老的机制研究

本研究针对羊膜上皮细胞衰老在分娩启动中的作用机制不明的问题，聚焦SERPINE1（纤溶酶原激活物抑制剂-1）的调控作用，发现羊膜成纤维细胞来源的SERPINE1通过竞争性结合玻连蛋白（VN），阻断其与整合素αV（ITGAV）的结合，抑制黏着斑激酶（FAK）通路，最终诱导上皮细胞衰老并触发分娩。该研究揭示了细胞间互作在分娩启动中的关键作用，为早产防治提供了新靶点。

　　

论文解读
人类分娩启动机制至今尚未完全阐明，其中羊膜上皮细胞衰老被认为是胎儿膜结构重塑和分娩炎症信号的重要来源。然而，触发羊膜上皮细胞衰老的关键因素长期未被发现。随着全球早产率持续攀升（约占分娩总数的10%），揭示这一机制对防治早产具有重要意义。上海第一妇婴保健院联合同济大学医学院的研究团队在《Mechanisms of Ageing and Development》发表的研究，首次揭示了羊膜成纤维细胞通过分泌SERPINE1诱导上皮细胞衰老的分子机制。

研究采用转录组测序、免疫共沉淀、Transwell共培养等技术，对足月无分娩（TNL）和足月分娩（TL）的羊膜组织及原代细胞进行分析。关键发现包括：1）单细胞测序显示SERPINE1主要在成纤维细胞表达；2）ELISA检测到分娩时羊膜SERPINE1浓度达6.06±0.63 nM；3）小鼠羊膜腔注射SERPINE1可诱发83.3%早产率。

3.1 分娩时羊膜细胞衰老特征
Western blot显示TL组p53/p21蛋白水平显著升高，SA-β-gal染色阳性细胞增加。转录组分析发现SERPINE1在衰老通路基因中表达增幅最大（272.60±28.52 ng/g组织），提示其可能通过调控细胞周期推动衰老。

3.2 SERPINE1诱导上皮细胞衰老
2 nM SERPINE1处理48小时使上皮细胞p53/p21上调、核纤层蛋白B1下调，同时衰老相关分泌表型（SASP）标志物IL1B/IL6/MMP3表达增加。值得注意的是，该浓度接近生理水平（6 nM），且对成纤维细胞无影响，显示靶向特异性。

3.3 VN-ITGAV互作破坏机制
免疫组化显示TL组上皮细胞VN几乎消失。机制研究发现：1）SERPINE1与VN结合后阻碍其与ITGAV结合，导致VN从细胞表面脱落；2）ITGAV敲除或SERPINE1预处理均使上皮细胞对VN涂层黏附率下降60%；3）FAK抑制剂Y15可模拟SERPINE1的促衰老效应，而FAK激动剂adhesamine能逆转该效应，证实FAK磷酸化是下游关键事件。

3.4 细胞间正反馈循环
Transwell共培养实验揭示：TL来源成纤维细胞通过分泌SERPINE1使邻近上皮细胞p21水平升高2.3倍；反之，衰老上皮细胞分泌的IL-1β可使成纤维细胞SERPINE1表达量呈剂量依赖性增加（10 ng/mL IL-1β诱导3.5倍），形成加速衰老的正反馈环。

3.5 动物模型验证
妊娠小鼠羊膜腔注射SERPINE1（50 ng/囊）使分娩时间提前至18.13±0.14天（对照组19.03±0.15天），同时胎膜出现典型衰老标志。联合注射VN（60 ng/囊）可完全阻断这一效应，证实VN-SERPINE1相互作用是干预靶点。

该研究创新性地揭示了羊膜中细胞互作的新范式：成纤维细胞通过SERPINE1-VN-ITGAV-FAK轴诱导上皮细胞衰老，而衰老上皮细胞又通过SASP因子（如IL-1β）强化成纤维细胞的SERPINE1表达。这种正反馈机制不仅解释了分娩时羊膜衰老的放大效应，还为早产干预提供了双重靶点——既可阻断SERPINE1与VN结合，也可通过抑制IL-1β信号降低SERPINE1表达。值得注意的是，由于SERPINE1对成纤维细胞自身无促衰老作用，这种靶向治疗可能具备更好的安全性。未来研究可进一步探索SERPINE1中和抗体或VN类似物在灵长类动物模型中的治疗效果。