血小板作为氧化应激“清道夫”:在体外保护人子宫内膜基质细胞并提升内膜容受性的新机制解析

《Reproductive BioMedicine Online》:Platelets reduce the oxidative stress damage in human endometrial stromal cells in vitro

【字体: 时间:2026年02月18日 来源:Reproductive BioMedicine Online 3.5

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  本研究针对薄型子宫内膜临床治疗中,因过度氧化应激导致细胞损伤这一棘手问题,探索了血小板浓缩物(PCs)中血小板成分的治疗潜力。研究人员通过体外构建H2O2诱导的人子宫内膜基质细胞(HESCs)氧化损伤模型,系统评估了血小板共培养的干预效果。结果表明,血小板能显著降低细胞凋亡率和活性氧(ROS)水平,抑制促炎因子分泌,并激活PI3K/AKT通路,有效逆转氧化损伤。这项发现揭示了血小板在子宫内膜修复中的直接抗氧化机制,为薄型子宫内膜提供了一种新的、基于自体血小板的潜在治疗策略,具有重要的临床转化价值。

  
孕育新生命的“土壤”——子宫内膜,其厚度与健康状态是决定胚胎能否成功“安家”的关键。在辅助生殖技术中,医生们常会遇到一种令人困扰的情况:子宫内膜过薄,即厚度小于7毫米。这片“土地”过于贫瘠,使得胚胎难以着床,大大降低了怀孕的成功率。究竟是什么导致了子宫内膜变薄呢?研究表明,除了机械损伤等因素,子宫内膜细胞微环境中的“内乱”——过度的氧化应激和炎症反应——扮演了重要角色。氧化应激就像细胞内部的一场“火灾”,会产生大量有害的活性氧(ROS),烧毁细胞的正常结构,加速细胞衰老和死亡,从而阻碍内膜的再生与修复。
目前,临床上虽有一些方法试图增厚内膜,如使用西地那非改善血流、输注粒细胞集落刺激因子(G-CSF)或尝试干细胞疗法,但效果有限或存在不确定性。近年来,一种源自患者自身血液的“天然修复剂”——血小板浓缩物引起了关注。它富含血小板和多种生长因子,在骨科、创面愈合等领域已展现出促进修复、减轻炎症和氧化损伤的潜力。然而,当血小板被注入宫腔用于治疗薄型子宫内膜时,究竟是其中的生长因子在起作用,还是血小板细胞本身直接对抗了氧化应激这把“火”?这个核心机制尚未明确。
为此,以Yixuan Zhu、Zhengyu Song等研究人员为代表的新疆医科大学第一附属医院生殖医学中心团队,在《Reproductive BioMedicine Online》上发表了一项研究,旨在直接探究血小板本身能否在体外保护人子宫内膜基质细胞免受氧化应激的伤害。
为开展这项研究,研究人员运用了几个关键的技术方法:首先,他们使用不同浓度的过氧化氢(H2O2)处理人子宫内膜基质细胞,建立了体外氧化应激损伤模型,并通过CCK-8法确定了最佳损伤条件。其次,他们从大鼠体内分离制备了血小板,并与受损细胞进行共培养。研究主要通过以下技术评估效果:使用CCK-8法检测细胞活力与增殖;通过流式细胞术定量分析细胞凋亡率和细胞内ROS水平;采用蛋白质印迹法(Western blot)检测凋亡相关蛋白(Bax, Bcl-2)和PI3K/AKT通路蛋白的磷酸化水平;利用酶联免疫吸附试验(ELISA)和实时定量PCR(qRT-PCR)测定炎症因子(IL-1β, IL-6, IL-10)的表达;并通过商业试剂盒检测了氧化应激标志物丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)的活性。
研究结果部分揭示了血小板的多重保护作用:
一、确立H2O2诱导的HESCs氧化应激模型
研究人员通过CCK-8实验发现,200 μM H2O2处理2小时可使细胞活力降至约50%,因此将此条件确定为后续建立氧化损伤模型的标准。
二、人子宫内膜基质细胞的增殖能力与共培养血小板浓度相关
共培养实验显示,HESCs的增殖能力随血小板浓度增加而增强,在8×107血小板/毫升时达到最大。
三、血小板改善H2O2诱导的HESCs增殖能力损伤
与模型组相比,血小板干预显著逆转了H2O2对细胞增殖的抑制,并上调了增殖标志物Ki67和波形蛋白(Vimentin)的表达。
四、血小板改善H2O2诱导的HESCs氧化应激
流式细胞术分析表明,血小板处理显著降低了H2O2引起的细胞内ROS积累和细胞凋亡率。同时,血小板还抑制了MDA水平的升高,并增强了SOD的活性。
五、血小板下调氧化损伤HESCs中的Bax/Bcl-2蛋白比率
蛋白质印迹结果显示,H2O2处理上调了促凋亡蛋白Bax,下调了抗凋亡蛋白Bcl-2,而血小板干预能有效逆转这一趋势,恢复正常的Bax/Bcl-2比例,表明其通过调节凋亡轴来抑制细胞死亡。
六、血小板改善氧化损伤HESCs中的炎症微环境
ELISA和qRT-PCR分析发现,血小板干预显著降低了H2O2引起的促炎因子IL-1β和IL-6的分泌,同时提高了抗炎因子IL-10的表达,有助于重塑利于修复的细胞微环境。
七、血小板激活H2O2抑制的HESCs中的PI3K/AKT信号
研究显示,H2O2抑制了PI3K和AKT蛋白的磷酸化(即活性形式),而血小板共培养能有效恢复这两种关键信号分子的磷酸化水平,激活了与细胞生存和增殖密切相关的PI3K/AKT通路。
结论与讨论部分对本研究的意义进行了总结和展望:
本研究系统地证实了血小板(作为血小板浓缩物的核心成分)在体外能够直接保护人子宫内膜基质细胞免受氧化应激损伤。其保护机制是多方面的:直接清除过量的ROS、恢复氧化还原平衡(降低MDA,提高SOD)、抑制细胞凋亡(调节Bax/Bcl-2比率)、改善炎症微环境(降低促炎因子,提升抗炎因子),并最终通过激活PI3K/AKT细胞存活信号通路来整合这些有益效应。这为临床上使用自体血小板浓缩物治疗薄型子宫内膜提供了坚实的机制依据——其疗效可能部分归因于血小板直接对抗内膜局部氧化损伤的能力。
该研究的重要意义在于,它将血小板在薄型子宫内膜治疗中的作用,从传统的“生长因子输送库”视角,拓展到了“活性氧化应激清除者和细胞保护者”的新维度。这为优化基于血小板的再生疗法提供了新思路。当然,研究也存在局限性,例如使用了大鼠血小板与人细胞共培养的跨物种模型。未来需要利用人源血小板进行验证,并使用PI3K抑制剂等工具进一步确认该通路的关键性,并最终在动物模型和临床研究中检验其安全性与有效性。总之,这项研究深化了我们对血小板生物学功能的理解,并为解决薄型子宫内膜这一临床难题开辟了一条充满潜力的新途径。
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