子宫内膜异位症动物模型的研究进展

肖晓霞，夏亲华

（1.南京中医药大学，南京 210023；2.江苏省中医院，南京 210029）

子宫内膜异位症（Endometriosis，EMs）简称内异症，是指子宫内膜组织腺体和间质在子宫腔被覆内膜及子宫以外的部位生长的雌激素依赖性妇科疾病[1]。该病发病机制不清，手术和药物治疗远期疗效欠佳，术后复发率高。动物模型在研究本病的发生发展、病理生理及治疗等方面有着重要的作用。研究者自上世纪20年代建立第1例家兔自体移植EMs模型以来，EMs动物模型经历了从自发到诱导、从有创到无创、从在体到离体的发展，现已日趋成熟。目前，灵长类和啮齿类动物模型研究为普遍，现将这2种动物模型研究进展综述如下。

1 灵长类动物模型

EMs发病机制的主导理论是Sampson[2]在1921年提出的经血逆流种植学说，即脱落的子宫内膜组织（腺上皮和间质）随经血倒流，种植在盆腹腔脏器引起。灵长类动物具有与人类相似的盆腔解剖结构和生殖生理特点，其有规律的月经周期并能自发形成EMs，是研究EMs发病机制、病理生理及治疗的最佳选择。灵长类动物模型包括自发性和诱发性2种。

1.1 自发性Ems 自发性Ems在猕猴[3]、狒狒[4]和带尾纤猕猴[5]中均有报道。1975年，MacKenzie等[3]在尸检一只猕猴时发现猕猴盆腔内有充满灰色或巧克力色液体的囊肿，主要累及卵模型自发性巢、子宫韧带、子宫浆膜以及膀胱和末端结肠的腹膜表面。镜下显示病变由子宫内膜腺体和基质组成并伴有不同程度的纤维化。1991年，D’Hooghe等[4]用腹腔镜检查首次证明自发性EMs发生在灵长类动物狒狒怀孕期间，且病理学组织结构特征与人类相似。自发性灵长类动物模型发病机制和病理生理特征与人类最相似，是最理想的模型。但自发性形成EMs成模率低、周期长、难以在实验中推广。

1.2 诱发性模型 现有的诱发性模型主要是通过暴露于危险因素或手术来诱导，包括单独的重复性外科手术，闭锁灵长类动物子宫颈、阴道口以增加逆行经血量，药物以及手术自体移植等。

1.2.1 单独的重复性外科手术 2012年，Harirchian等[6]发现单独的重复性外科手术可诱导自发性EMs。实验组雌性狒狒（n = 9）在月经第2天腹膜内接种自体月经子宫内膜进行2个连续月经周期的实验性诱导。对照组狒狒（n = 5）没有接种，但在相同的时间点接受诊断性腹腔镜检查。诊断性腹腔镜检查在第2次接种后1、3、6、9和12个月的第8～12天排卵后进行，第15个月时进行尸体解剖，结果发现在没有接种的情况下，对照组狒狒均发生自发性EMs。

1.2.2 闭锁子宫颈、阴道口，增加逆行经血量 1953年，Scott[7]将恒河猴子宫颈远端切除，近端子宫移至前腹壁，在为期第75～963天的检测周期中，该研究中使用的10只恒河猴有5只出现了EMs。1994年，D'Hooghe等[8]采用将硅胶插入宫颈管（n = 1），电凝加宫颈口缝合（n = 4）和宫颈上部结扎（n = 2）等方法阻塞宫颈，导致狒狒的逆行月经量增加，3个月内，7个狒狒均发生EMs。

1.2.3 药物诱导 1993年，Rier[9]在1项为期15年的研究中发现，化学毒物二恶英（TCDD）的慢性暴露与猕猴EMs发生率有关，且疾病的严重程度与给药剂量呈正相关，相较于7只暴露于25 ppt二恶英（71%）的猕猴中有5只发展为中至重度EMS，7只暴露于5 ppt二恶英（43%）的猕猴仅有3只发展为中至重度EMS。2016年，国内亦有研究[10]报道，米索前列醇探索性成功诱导成熟雌性恒河猴形成子宫腺肌病，连续6个月每天经阴道给予恒河猴米索前列醇1次，而后对动物行全子宫及左侧附件切除，在大体标本中可见输卵管系膜有2处紫褐色颗粒状结节，病理组织切片显示子宫结构肌层紊乱，子宫内膜腺体突破基底层向肌层延伸。

诱发性灵长类动物模型较自发性模型具有实验周期短、成模率高的明显优势，并能进行多次手术操作，但部分灵长类动物为保护动物，数量有限且价格昂贵，不适宜用于科学研究。

1.2.4 手术移植 1950年，TeLinde等[11]建立第1例非人灵长类动物恒河猴自体移植EMs模型，将手术获得的子宫内膜片段移植到恒河猴前后穹窿、卵巢、阔韧带、肠壁和腹壁，在随后第26～522天的检测中，6只猴子均成功建立内异症模型。2013年，Donnez等[12]研发了第1例诱导深部结节性EMs的狒狒实验动物模型，移植的碎片分为单独的子宫内膜、子宫内膜加子宫内膜-子宫肌层交界区（JZ）、完整子宫组织和无子宫内膜的深肌层4组，分别移植到Douglas囊、左右髂窝、直肠前壁、覆盖右侧肩胛窝的腹膜上。20～24周后，取异位病灶并在显微镜下观察，结果显示移植含有JZ的标本诱发的结节性病变明显较大且腺体密度大。

2 啮齿类动物模型

大鼠和小鼠等啮齿类动物繁殖力强，动情周期短，实验可操作性强。啮齿类动物模型是目前研究EMs的最常用模型。因鼠类不能自发形成异位病灶，研究者常采用手术移植或腹腔内注射子宫内膜、子宫片段、蜕膜、月经血等来诱导内异症的发生。目前，啮齿类动物模型包括K-ras基因激活小鼠自发性EMs、同种移植和异种移植3类。

2.1 K-ras基因激活小鼠自发性Ems 2005年，Dinulescu[13]建立首例小鼠自发性EMs模型，将表达Cre重组酶（AdCre）的重组腺病毒载体注射到loxPStop-loxP-K-rasG12D/+（LSL-K-rasG12D/+）小鼠卵巢囊中来激活致癌K-ras基因，导致卵巢子宫内膜样病变。在AdCre注射后约8个月，除了卵巢发生子宫内膜样病变，47%的小鼠（n = 15）也发生腹膜内EMs，这是目前唯一1例报道的自发性小鼠EMs。

2.2 同种移植 同种移植包括自体移植和同种异体移植，手术切取雌性SpragueDawley大鼠[14-15]、Wistar大鼠[16-18]、BALB/c小鼠[19]的子宫角，或腹腔内注射悬浮的子宫内膜片段[19]或分离子宫肌层[15-16]或将包含肌层的内膜组织[14]直接手术缝合到受体皮下、腹壁、肠系膜、结直肠等部位。常用的组织块大小在从2～5 mm之间[20-23]。1985年，Vernon[24]等通过手术诱导第1例大鼠自体EMs。此后该模型被广泛应用，但实验动物存在需要多次开腹易死亡，难以对移植物实施实时监控等问题。目前，研究者利用现有的影像学技术、荧光标记、基因转染及荧光转基因动物等手段，实现对EMs动物的活体无创观察。通过Gadofosveset-Trisodium增强型核磁共振[25]、光声显微镜（PAM）[26]、核素显像[27]等成像方法实现对实验动物的实时无创观察，为进一步的临床推广提供了前期的研究基础，但多数研究处于探索阶段，应用尚不广泛且费用昂贵。Wang[28]将表达转基因萤光素酶的CMV-Luc小鼠子宫内膜组织移植到NOD-SCID小鼠腹壁，使用非侵入性体内成像系统监测实验性EMs的发展。在干预期间，每周通过测量皮下荧光素酶报告基因的生物发光来监测子宫内膜异位病变的生长。利用表达绿色荧光蛋白（GFP）的转基因小鼠建立同种异体移植EMs模型[29]已普遍开展。但GFP荧光常随着时间延长减弱，且种植于腹腔深处观察效果较皮下欠佳。而增强型绿色荧光蛋白（eGFP）具有更强的稳定性和表达,其构建的EMs模型[30]更具优势，适用于腹腔深处的观察。

啮齿类动物来源广泛，容易获得，实验成本低，同种移植模型稳定可复制，已在EMs的各种相关研究中广泛开展。但目前的研究在动物品种、移植物是否为单纯的内膜组织、动物是否切除卵巢接受外源性激素支持等问题上尚未统一，且啮齿类动物与人存在种属差异，其研究结果未必适用于临床。

2.3 异种移植 异种移植是指将EMs或非EMs的人来源子宫内膜组织移植到免疫缺陷鼠体内。目前常用的动物有先天性T淋巴细胞免疫缺陷裸鼠、先天性T、B淋巴细胞联合免疫缺陷SCID鼠及先天性T、B淋巴细胞和部分NK细胞联合免疫缺陷NOD/SCID鼠。其中最常用的是裸鼠，但在裸鼠体内人子宫内膜组织成活率较SCID/NOD-SCID鼠低，其模型适用于3周以内实验周期较短的研究[31]。Stocks等[32]手术切除裸鼠卵巢，皮下植入缓释雌二醇胶囊，将人子宫内膜组织片段注射入裸鼠腹腔内，成功建立了人源性裸鼠EMs模型。Liu等[33]采用腺病毒编码增强型绿色荧光蛋白（Ad-eGFP）转染原代培养的子宫内膜腺细胞和间质细胞（组1）、子宫内膜组织片段（组2），将Ad-eGFP转染的组1与组2子宫内膜片段悬液注射到裸鼠皮下，使用荧光立体显微镜对动物进行成像观察。实验证实组1的裸鼠模型阳性率较高，荧光成像持续时间较长，病灶重量较大。

异种移植能保留人类内膜组织的生物学特性，避免了实验动物与人之间的种属差异，是较理想的选择。但移植物存活时间较短，实验小鼠免疫缺陷无法进行免疫相关的研究，移植物常需要外源性激素支持生长，而EMs作为激素依赖性疾病，应用激素可能潜在的引起全身性变化，从而影响实验结果的准确性。

3 小结

EMs对育龄期女性带来了心理和生理的双重负面影响，不断升高的发病率迫切要求我们找到理想的研究该疾病的动物模型。理想的动物模型要求能反应疾病的本质，研究结果对临床实践具有指导意义。EMs免疫缺陷小鼠模型的成功构建消除了动物与人类子宫内膜种属起源的差异性，人子宫内膜仍保留人类内膜固有的生物学特性。近年来有学者将人子宫内膜和人外周血淋巴细胞联合种植到SCID鼠体内，成功构建人免疫系统EMs模型,该模型既保持了人子宫内膜原有的生化特征也具有免疫功能，具有独特的优势。但限于伦理学问题，该模型采用的并非患者同源的血液，故应用该模型的研究结果未必能准确反应内异症的疾病本质。如能建立患者同源性免疫系统EMs模型将为EMs的研究翻开新篇章。