宫内灌注富血小板血浆用于宫腔粘连分离术后辅助治疗的研究进展
2023-10-12邱丹儿张琬琳肖西峰王晓红
邱丹儿,张琬琳,肖西峰,王晓红
解放军空军军医大学唐都医院生殖医学中心,陕西西安 710000
宫腔粘连(intrauterine adhesion,IUA)是指多种因素导致子宫内膜基底层受损,发生纤维化修复为主的继发性子宫内膜疾病。内膜修复过程中宫腔内壁之间形成纤维肌性粘连带,可导致宫腔容积变小、宫腔形态异常,最终导致宫腔封闭。中-重度宫腔粘连对女性生殖健康有极大不良影响,可致育龄期女性闭经、周期性下腹痛、不孕及不良的生殖结局等临床症状。宫腔镜下宫腔粘连分离术是目前治疗宫腔粘连的最常用方法。然而,研究表明中-重度粘连患者术后粘连复发率为23%~88.9%[1-3],导致妊娠率低。因此,宫腔粘连的综合治疗不仅要聚焦于去除粘连带和防止粘连复发,还要重视子宫内膜的修复与再生,进而恢复子宫内膜功能,以提供良好的宫腔环境来支持妊娠。目前,粘连分离术后改善患者预后的方法主要包括:术后置入宫内节育器、Foley 导管、宫内球囊等物理屏障以分隔手术创面;口服雌孕激素、阿司匹林或益气活血中药等药物以促进子宫内膜增生、改善局部血液循环;宫内灌注间充质干细胞、富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)、外泌体等生物制剂以促进子宫内膜再生和修复。
自体PRP 为全血离心后获得的血小板浓缩血浆,血小板浓度为基础值的2~7 倍[4-7]。PRP 中含有一定浓度的白细胞和纤维蛋白[8],且血小板激活后α 颗粒可释放多种生物活性因子[8]。大量研究表明PRP 有助于形成利于损伤修复的生物微环境,加速组织修复进程[9-11]。此外,自体PRP 具有取材与制备简单、无免疫原性、无疾病传播风险等优点,在临床上具有良好的应用前景。在骨科、整形外科、口腔颌面外科、运动医学科等学科中,PRP 被广泛应用于的组织再生与创面修复领域。因此,PRP 有望作为宫腔粘连分离术后辅助治疗措施,以促进子宫内膜修复、降低粘连复发及改善不孕患者的生殖结局。本文拟对PRP 治疗宫腔粘连的可能机制及其用于粘连分离术后的研究进展进行综述,以期为临床工作者制定宫腔粘连综合性治疗方案提供依据。
1 PRP 用于治疗宫腔粘连的可能机制
宫腔粘连分离术后的高粘连复发率及低妊娠率均与子宫内膜修复不良密切相关。研究表明,PRP 中血小板激活后释放出的转化生长因子-β(transforming growth factor β,TGF-β)、血小板源生长因子(platelet-derived growth factor,PDGF)、表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)等生长因子的浓度为体内正常浓度的3~5 倍[12]。此外,血小板激活后还可释放出血小板源性抗菌肽、趋化因子等。以上生物活性因子间发挥协同作用,促进细胞增殖、迁移和新生血管形成,同时发挥抗炎作用,促进子宫内膜的修复[13-14]。
(1)促进细胞的增殖及迁移:位于子宫螺旋小动脉内皮基底细胞层附近的子宫内膜间充质干细胞被认为是子宫内膜周期性修复的关键细胞[15]。在宫腔粘连分离术中,术者通过剪开、刮除粘连带以恢复宫腔容积和形态。术后宫内仅残存少量正常子宫内膜、手术创面内膜基底层裸露。此时,子宫内膜间充质干细胞的增殖和迁移对内膜修复至关重要。
研究表明,血小板激活后释放出的生长因子可通过上调AKT、mTOR 的基因表达及促进其磷酸化,激活子宫内膜间充质干细胞等干细胞的PI3K/AKT/mTOR 信号通路,促进细胞增殖[9,13,16-17]。Vishnyakova 等[16]在细胞离体实验中比较了自体PRP 与普通血浆对鼠来源子宫内膜间充质干细胞的影响,结果表明以PRP 为培养基组的间充质干细胞增殖率显著高于对照组。此外,研究表明PRP还可进一步增强干细胞的自分泌和旁分泌作用[18],使其充分发挥与细胞增殖和迁移、血管生成、维持子宫内膜细胞外基质稳态、抗炎和免疫抑制相关的生物学功能。
PRP 在促进细胞迁移方面亦发挥着重要作用。血小板可释放多种细胞黏附分子,促进宫腔内残余的子宫内膜上皮细胞、基质成纤维细胞、子宫内膜间充质干细胞和骨髓间充质干细胞向子宫内膜损伤部位迁移[19]。PRP 激活后,由纤维蛋白形成高生物相容性网状支架为向创面迁移的细胞提供三维结构。此外,其还能有效防止血小板、白细胞及其释放的各种生物因子流失,维持局部作用浓度。
(2)发挥抗炎作用:内膜感染亦是导致子宫内膜损伤、宫腔粘连形成的重要病因。适度的炎症反应在子宫内膜损伤修复过程中发挥重要作用,而过度的炎症反应可能会导致子宫内膜病理性修复[20]。
PRP 含有一定浓度的白细胞,可以增强子宫内膜组织的抗感染能力。中性粒细胞既可以通过产生大量过氧化物和超氧化物来帮助机体清除局部病原体,大大增强局部抗感染能力,又可以在炎症因子趋化作用下对细菌产生吞噬作用,助于清除局部坏死组织;单核细胞则通过在创面释放细胞毒素、干扰素和白细胞介素(interleukin,IL)来增强抗感染能力。另一方面,白细胞还受血小板分泌的趋化因子作用,快速聚集到创面。白细胞分泌的生长因子也直接参与组织修复。此外,研究表明在PRP 治疗后患者的子宫内膜中,IL-1、IL-8 等促炎因子表达显著减少[21]。因此,推测PRP 可通过抑制促炎因子而发挥抗炎作用。
相关动物实验证明了在小鼠IUA 模型中联合灌注间充质干细胞和PRP 能更有效地减轻炎症反应,促进子宫内膜再生[22-23]。Zhou 等[23]的研究结果表明PRP 可能通过NF-κB 信号通路上调胰岛素样生长因子-1 (insulin-like growth factor-1,IGF-1)、IL-10 等抗炎因子的基因表达,增强了骨髓间充质干细胞的分化潜能。Zhang 等[13]发现,宫内灌注PRP 后可显著激活Nrf2/HO-1 信号通路,发挥抗炎作用以减轻内膜炎症反应。
(3)参与血管反应:良好的局部血液循环对于术后子宫内膜增生、内膜创面愈合至关重要[20]。宫腔粘连患者的内膜常伴有局部血供少、血液循环差的特点,这是导致术后子宫内膜修复不良、内膜增厚不佳及妊娠结局不理想的重要原因。因此,促进局部血管生成、改善局部微循环及增加局部氧供在术后创面修复过程发挥重要作用。
血小板激活后释放出的PDGF、VEGF、IGF可促进血管新生及增强血管通透性[21,24],这可能与其可增加子宫内膜厚度,改善子宫内膜血流,继而改善子宫内膜容受性有关。如在VEGF 作用下,血管内皮细胞可快速增殖,有助于新生血管形成,改善局部血流;高浓度的IGF 是血管内皮细胞的趋化剂,可以促进血管内皮细胞迁移到创伤部位,促进新生血管的形成[25]。Kim 等[26]在小鼠IUA 模型中证实了PRP 可显著增强子宫内膜中血管内皮细胞增殖、促进血管生成并改善局部血供。同时,所有接受PRP 治疗的IUA 小鼠受孕时间显著缩短且均获得活产。这可能是由于PRP 改善了IUA 小鼠子宫内膜血供、功能和宫腔环境。此外,由血小板释放的组胺和5-羟色胺都有增加毛细血管通透性的作用,这使得白细胞更容易迁移至创面区清除病原体,利于修复细胞迅速增殖。
(4)抑制纤维化:在正常生理情况下,创面修复过程中成纤维细胞释放的纤维蛋白原和纤维蛋白转化处于动态平衡。在病理条件下,多种因素导致损伤的内膜发生胶原过度沉积,致纤维肌性粘连带形成。研究表明许多信号通路,如TGF-β/Smad 信号通路[27]、Hippo 信号通路等参与子宫内膜纤维化。因此抑制纤维化发生、减缓纤维化进程是降低术后粘连复发率的关键。
Hippo 信号通路与肝、肺等器官的纤维化形成密切相关,该通路可通过多种机制与TGF-β 和Wnt 信号通路交叉[28-29],共同参与纤维化发生。Zhang 等[22]的研究表明宫内联合灌注月经血来源的内膜基质细胞和PRP 可能通过调控Hippo信号通路显著降低子宫内膜修复过程中Ⅰ型胶原和结缔组织生长因子的产生,抑制内膜纤维化。类似的,Jang 等[21]在乙醇诱导损伤的小鼠IUA 模型中证明宫内灌注PRP 可抑制胶原沉积、减少纤维化,还可促进子宫内膜再生。此外,许多研究证实TGF-β1 是启动和终止组织修复、纤维形成的关键因子,TGF-β1/Smad 信号通路的紊乱是导致组织纤维化的重要原因[30-31]。2020年Kim 等[32]在小鼠IUA 模型中证实宫内灌注人血来源的PRP 可显著下调Ⅰ型胶原α1(collagen type 1 A1,COL1A1)、TGF-β1 和基质金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase 1,TIMP1)等促纤维化相关因子的表达,减轻子宫内膜纤维化。
2 PRP 应用于宫腔粘连分离术后的临床研究进展
2015年我国中山大学附属第六医院梁晓燕研究团队首次报告了宫内灌注PRP 在宫腔粘连不孕患者中具有促进子宫内膜修复、改善生殖预后的积极作用[33]。随后Aghajanova 等[34]发表的系列病例报道中,2 例宫腔粘连患者在术后接受宫内灌注PRP 治疗,虽然子宫内膜没有显著增厚但均成功妊娠。由此可推测,术后宫内灌注PRP 可改善宫腔粘连患者子宫内膜功能、调节宫腔微环境来支持妊娠。另一项包含60 例重度宫腔粘连不孕患者的研究结果表明,宫腔镜下宫腔粘连分离术后宫内灌注PRP 凝胶可显著延长月经持续时间[35]。
然而,Peng 等[36]的一项回顾性队列研究通过比较PRP 组与球囊组的术后宫腔粘连评分及妊娠率探索PRP 的有效性,结果表明PRP 组妊娠率较球囊组高,但差异无统计学意义。类似的,2020年一项小样本随机对照试验(randomized controlled trial,RCT)结果表明PRP 灌注不能显著改善月经量,术后宫腔粘连评分与对照组相比无统计学差异[37]。2022年我国首都医科大学附属医院研究团队的一项RCT(n=126)结果表明,中-重度宫腔粘连患者术后辅助宫内灌注PRP 可显著降低宫腔粘连评分,但与对照组相比PRP 没有显著降低粘连复发率、提高妊娠率[6]。综上,说明术后宫内灌注PRP 或许是治疗宫腔粘连有潜力的方法,但其能否有效增加子宫内膜厚度、改善月经量、提高妊娠率及活产率还需要更多研究设计严谨、样本量大、临床观察时间充足的研究进一步证实。
高质量的Meta 分析被视为循证医学的高级别证据,其通过对多个高质量RCT 进行异质性分析、对各个独立研究的统计量进行一致性检验、计算合并效应值并进行检验以实现定量分析、提高原结果的统计效能。应用Meta 分析可一定程度上解决当前相关临床研究样本量少这一问题。Albazee 等[38]和Korany 等[39]通过对现有PRP 应用于宫腔粘连分离术后的RCT 进行Meta 分析,两项Meta 分析结果均表明,宫腔粘连分离术后进行宫内灌注PRP 可有效降低术后宫腔粘连评分和粘连复发率,改善月经持续时间和经量,提高临床妊娠率。
3 结语
当前,关于PRP 应用于宫腔粘连分离术后疗效还未明确,部分学者对其改善中-重度宫腔粘连患者临床结局仍持保守态度,考虑到与以下几点因素相关:(1)PRP 制备方法尚无统一标准,不同制备方法制成的PRP 中血小板及其各种生物活性因子的浓度差异较大。这可能对PRP 疗效的评估产生重大影响;(2)术后宫内灌注PRP 的最佳方案尚处于初步探索阶段,由于损伤修复过程的微环境随着修复的进展而不断变化,生长因子等生物活性分子所发挥的作用在损伤后不同进程可能有很大的不同。此外,考虑到PRP 中生长因子等生物活性因子浓度高,因此单次灌注量、灌注时间间隔及总灌注次数均有可能对子宫内膜修复的微环境产生影响;(3)宫内灌注PRP 或许不是其应用于宫腔粘连分离术后促进子宫内膜修复的最佳方式。2020年,国外研究学者Agarwal 等[24]首次提出在宫腔镜引导下将PRP 注射在子宫内膜下区域可显著改善子宫内膜厚度和局部血管供应。目前该治疗方式尚未在宫腔粘连治疗中开展,其应用于治疗宫腔粘连的有效性值得深入探索。
PRP 应用于临床已近40年,根据长期的临床经验,PRP 应用于创伤修复领域是安全有效的。因此PRP 应用于治疗宫腔粘连等继发性子宫内膜损伤有良好的前景。但当前PRP 应用于临床治疗宫腔粘连等继发性子宫内膜疾病还处于起步阶段,其优效性还存在争议。仍需大样本随机对照试验和长期临床观察评估PRP 用于宫腔粘连分离术后改善月经、提高妊娠率的作用。此外,对于PRP 应用方式、时机、用量和频率尚无统一标准,仍需大量临床研究明确PRP 应用于宫腔粘连分离术后的最佳方案,为PRP 更高效地治疗宫腔粘连等继发性子宫内膜疾病奠定坚实基础。
作者贡献邱丹儿:相关文献的查阅和汇总;初稿的撰写及后期修订;张琬琳:全文审读和修订;肖西峰:全文审读和修订;王晓红:总体构思和监督指导,全文审读和修订。
利益冲突所有作者声明无利益冲突。