《BMC Women's Health》:Shared and distinct molecular pathways in eutopic endometrium of endometriosis and adenomyosis patients: a transcriptomic study in Chinese women
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本研究针对子宫内膜异位症(EMs)与子宫腺肌症(AD)这两种症状重叠但病理生理机制尚不明确的妇科疾病,开展了中国女性在位内膜的转录组学分析。研究通过RNA测序技术,揭示了两种疾病在位内膜中共同存在的免疫失调特征,并识别出EMs特异的代谢通路(如氧化磷酸化)和AD特异的增殖通路(如Wnt信号通路)。该研究为理解两种疾病的分子异质性提供了新证据,并为开发精准诊断与治疗策略提供了潜在靶点。
在妇科门诊,许多女性正饱受慢性盆腔痛、痛经和不孕的困扰,而背后可能隐藏着两种常见的“元凶”——子宫内膜异位症(EMs)和子宫腺肌症(AD)。尽管症状相似,但它们的“作案手法”却大相径庭:EMs是子宫内膜组织“离家出走”,跑到子宫腔外的地方(如卵巢、盆腔腹膜)生长;而AD则是子宫内膜组织“向内入侵”,钻进了子宫肌层里。这种差异导致医生在诊断和治疗时常常面临挑战,因为目前主要依赖影像学检查和有创手术,缺乏精准的分子诊断工具。更关键的是,这两种疾病在分子层面究竟有何异同?它们的“老巢”——子宫腔内的正常内膜(在位内膜)是否已经发生了“叛变”,为疾病的进展提供了“内应”?为了回答这些问题,来自北京大学深圳医院的研究团队在《BMC Women's Health》上发表了一项研究,他们利用先进的转录组学技术,深入剖析了中国女性EMs和AD患者在位内膜的基因表达“密码”,旨在揭示这两种疾病背后共享和特异的分子通路。
为了开展这项研究,研究人员招募了65名中国女性,并将其分为三组:子宫内膜异位症组(EMs, n=25)、子宫腺肌症组(AD, n=22)和对照组(n=18)。所有参与者的在位内膜组织样本均在手术中获取,并立即进行冷冻保存。随后,研究团队利用RNA测序(RNA-Seq)技术对这些样本进行了全面的转录组分析。通过生物信息学方法,他们识别了不同组别间的差异表达基因(DEGs),并进一步通过基因集富集分析(GSEA)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路分析,深入挖掘了这些基因所参与的生物学过程和信号通路,从而系统性地描绘了EMs和AD在位内膜的分子特征。
样本特征
本研究共纳入65名参与者,根据腹腔镜或手术病理结果分为三组:子宫内膜异位症组(EMs, n=25)、子宫腺肌症组(AD, n=22)和对照组(n=18)。临床特征分析显示,AD组患者的年龄显著高于EMs组和对照组。此外,AD组患者的血清CA125和HE4水平显著升高,而抗缪勒管激素(AMH)水平显著降低,且痛经程度和月经量异常的比例也更高。这些数据表明,AD组患者表现出更严重的临床症状和卵巢功能下降的迹象。
EMs组与对照组的差异功能通路
转录组分析显示,EMs组与对照组在位内膜的基因表达谱存在显著差异。基因集富集分析(GSEA)发现,EMs组富集的生物学过程主要涉及黏膜固有免疫应答、细胞质翻译、无机化合物解毒以及ATP合成偶联的电子转运。KEGG通路分析进一步证实,EMs组富集的通路包括核糖体、氧化磷酸化和花生四烯酸代谢。这些结果表明,EMs患者的在位内膜表现出代谢活性增强和炎症介质代谢异常的特征。差异表达基因(DEGs)分析共鉴定出370个DEGs,其中86个在EMs组上调,284个在对照组上调。蛋白互作网络(PPI)分析显示,PTPRC、TNF、ITGAM和CD19等免疫相关基因是网络中的关键枢纽。
AD组与对照组的差异功能通路
与EMs类似,AD组与对照组之间也存在显著的转录组差异。GSEA分析显示,AD组富集的生物学过程主要涉及金属硫簇组装和核苷二磷酸代谢。KEGG通路分析则发现,AD组富集的通路包括Wnt信号通路和卵巢类固醇生成。这些结果提示,AD患者的在位内膜可能发生了上皮-间质转化(EMT)和激素驱动的组织重塑。DEGs分析共鉴定出309个DEGs,其中73个在AD组上调,236个在对照组上调。PPI分析显示,IL1B、CXCL8和CD19等基因是AD相关差异表达网络中的核心节点。
EMs与AD组的共享及特异性差异表达基因
为了更清晰地揭示两种疾病的异同,研究人员进行了比较分析。他们发现,EMs组和AD组相对于对照组,存在115个共享的差异表达基因。这些共享基因主要富集于免疫细胞增殖、趋化以及上皮细胞黏附等炎症相关通路,提示两种疾病存在共同的炎症基础。此外,研究还识别出255个EMs特异的DEGs和194个AD特异的DEGs。EMs特异的基因主要与自然杀伤(NK)细胞介导的细胞毒性相关,而AD特异的基因则与中性粒细胞活化和上皮细胞增殖相关。直接比较EMs组和AD组,研究人员鉴定出46个差异表达基因,其中EMs组上调的基因主要富集于抗菌反应和黏膜免疫等过程。
研究结论与讨论
本研究通过系统性的转录组分析,揭示了中国女性EMs和AD患者在位内膜的分子特征。研究结果表明,尽管两种疾病共享一个共同的炎症基础,但它们在分子通路上存在显著差异。EMs主要表现为代谢重编程(如氧化磷酸化增强)和免疫监视功能受损,而AD则主要表现为Wnt信号通路激活驱动的组织重塑和上皮细胞增殖。这些发现不仅深化了我们对EMs和AD发病机制的理解,也为开发针对这两种疾病的精准诊断标志物和特异性治疗靶点提供了重要的理论依据。例如,针对EMs的代谢通路或AD的Wnt信号通路进行干预,可能成为未来治疗的新方向。