《Journal of Pain Research》：Metabolomics Analysis Reveals Gut Microbiota-Associated Sakuranin Modulates Endometrial Stem Cell Differentiation and Inflammation to Alleviate Pain in Endometriosis
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本文揭示了肠道菌群相关代谢物在子宫内膜异位症（EMS）疼痛中的关键作用。研究发现，一种名为樱花苷（Sakuranin）的代谢物在伴有疼痛的EMS患者体内表达下调，且与疼痛程度呈负相关。进一步的体外与体内实验证实，Sakuranin能够抑制SUSD2+子宫内膜干细胞（EnSCs）的分化、迁移、炎症因子产生及血管生成相关标志物（VEGF、ALCAM）表达，并在EMS小鼠模型中有效抑制异位病灶生长、减轻炎症、调节神经标记物，从而缓解疼痛行为。该研究为EMS相关性疼痛提供了新的代谢视角和潜在治疗策略。
背景
子宫内膜异位症（Endometriosis, EMS）是一种以子宫外存在子宫内膜样组织为特征的常见复杂疾病，其疼痛症状（如痛经、盆腔痛）严重影响患者生活质量。子宫内膜干细胞（Endometrial Stem Cells, EnSCs）在EMS的发生发展中扮演核心角色，而肠道菌群及其相关代谢物（Gut Microbiome-Related Metabolites, GMRM）的作用日益受到关注，但它们在EMS疼痛中的具体机制尚不明确。
研究方法与人群
研究纳入了10名健康志愿者（heal组）、11名不伴痛经的EMS患者（pless组）和14名伴痛经的EMS患者（pain组），收集其粪便样本进行非靶向代谢组学分析。通过正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等模型筛选差异代谢物。进一步，研究从EMS患者中分离出SUSD2+的原代子宫内膜干细胞（EnSCs）进行体外功能验证，并构建EMS小鼠模型进行体内实验，探究关键代谢物樱花苷（Sakuranin）的作用。
代谢图谱与关键代谢物的发现
代谢组学分析成功构建了与EMS疼痛相关的代谢图谱。通过比较分析，研究筛选出33个在pain组（相较于heal组和pless组）共同发生变化的代谢物，这些代谢物与差异微生物群相关。其中，樱花苷（Sakuranin）在pain组中表达下调，且与疼痛程度呈显著负相关。受试者工作特征（ROC）曲线分析显示，Sakuranin对EMS相关疼痛具有良好的预测价值（AUC=0.8027）。
Sakuranin对子宫内膜干细胞的体外作用机制
研究成功分离并鉴定了SUSD2+的原代EnSCs。在脂多糖（LPS）诱导的炎症环境中，Sakuranin（8 μg/mL）处理可显著抑制EnSCs中炎症因子白介素-1β（IL-1β）、白介素-6（IL-6）和肿瘤坏死因子-α（TNF-α）的分泌。同时，Sakuranin能下调血管生成标志物活化白细胞黏附分子（ALCAM）和血管内皮生长因子（VEGF）的蛋白表达。在细胞分化方面，Sakuranin逆转了LPS诱导的上皮-间质转化（EMT）过程，即上调上皮标志物E-钙黏蛋白（E-cadherin）和细胞角蛋白10（Cytokeratin 10）的mRNA表达，下调间质标志物波形蛋白（Vimentin）和N-钙黏蛋白（N-cadherin）的表达。此外，Sakuranin还能改善LPS引起的细胞骨架形态改变，并抑制EnSCs的迁移能力。
Sakuranin在动物模型中的体内验证
在EMS小鼠模型中，联合使用抗生素清除肠道菌群后给予Sakuranin治疗，可显著抑制异位子宫内膜病灶的生长和重量。行为学实验表明，Sakuranin能有效减少由催产素诱导的小鼠扭体反应次数，缓解疼痛行为。对小鼠腹腔液的检测发现，Sakuranin可进一步降低EMS引起的IL-1β和TNF-α水平升高。对异位病灶组织的分析显示，Sakuranin能促进上皮标志物表达、抑制间质标志物表达，逆转EMT过程。免疫荧光结果表明，Sakuranin可抑制子宫内膜干细胞标志物CD146、增殖标志物Ki-67以及血管生成标志物VEGF和ALCAM在异位病灶中的表达。
Sakuranin对疼痛相关神经支配的调节
研究进一步检测了疼痛相关的神经标志物。在EMS小鼠的异位病灶中，交感神经标志物酪氨酸羟化酶（Tyrosine Hydroxylase, TH）的表达降低，而感觉神经标志物P物质（Substance P, SP）的表达升高。Sakuranin处理能够显著上调TH的表达，并下调SP的表达，表明其可通过调节异位病灶的神经支配类型来减轻疼痛敏感性。
结论与意义
本研究首次绘制了EMS相关性疼痛的代谢图谱，并鉴定出肠道菌群相关代谢物樱花苷（Sakuranin）在其中扮演关键角色。Sakuranin在疼痛患者中表达下调，其水平与疼痛程度负相关。机制上，Sakuranin通过抑制子宫内膜干细胞的异常分化、迁移、炎症反应和血管生成，并调节病灶的神经支配平衡，从而在多环节上缓解EMS的进展和疼痛症状。该发现不仅深化了对EMS疼痛机制的理解，也为开发针对EMS相关性疼痛的、以Sakuranin为基础的新治疗策略提供了重要的实验依据和潜在靶点。
