子宮內膜異位癥動物模型的研究進展

肖曉霞，夏親華

（1.南京中醫藥大學，南京 210023；2.江蘇省中醫院，南京 210029）

子宮內膜異位癥（Endometriosis，EMs）簡稱內異癥，是指子宮內膜組織腺體和間質在子宮腔被覆內膜及子宮以外的部位生長的雌激素依賴性婦科疾病[1]。該病發病機制不清，手術和藥物治療遠期療效欠佳，術后復發率高。動物模型在研究本病的發生發展、病理生理及治療等方面有著重要的作用。研究者自上世紀20年代建立第1例家兔自體移植EMs模型以來，EMs動物模型經歷了從自發到誘導、從有創到無創、從在體到離體的發展，現已日趨成熟。目前，靈長類和嚙齒類動物模型研究為普遍，現將這2種動物模型研究進展綜述如下。

1 靈長類動物模型

EMs發病機制的主導理論是Sampson[2]在1921年提出的經血逆流種植學說，即脫落的子宮內膜組織（腺上皮和間質）隨經血倒流，種植在盆腹腔臟器引起。靈長類動物具有與人類相似的盆腔解剖結構和生殖生理特點，其有規律的月經周期并能自發形成EMs，是研究EMs發病機制、病理生理及治療的最佳選擇。靈長類動物模型包括自發性和誘發性2種。

1.1 自發性Ems 自發性Ems在獼猴[3]、狒狒[4]和帶尾纖獼猴[5]中均有報道。1975年，MacKenzie等[3]在尸檢一只獼猴時發現獼猴盆腔內有充滿灰色或巧克力色液體的囊腫，主要累及卵模型自發性巢、子宮韌帶、子宮漿膜以及膀胱和末端結腸的腹膜表面。鏡下顯示病變由子宮內膜腺體和基質組成并伴有不同程度的纖維化。1991年，D’Hooghe等[4]用腹腔鏡檢查首次證明自發性EMs發生在靈長類動物狒狒懷孕期間，且病理學組織結構特征與人類相似。自發性靈長類動物模型發病機制和病理生理特征與人類最相似，是最理想的模型。但自發性形成EMs成模率低、周期長、難以在實驗中推廣。

1.2 誘發性模型 現有的誘發性模型主要是通過暴露于危險因素或手術來誘導，包括單獨的重復性外科手術，閉鎖靈長類動物子宮頸、陰道口以增加逆行經血量，藥物以及手術自體移植等。

1.2.1 單獨的重復性外科手術 2012年，Harirchian等[6]發現單獨的重復性外科手術可誘導自發性EMs。實驗組雌性狒狒（n = 9）在月經第2天腹膜內接種自體月經子宮內膜進行2個連續月經周期的實驗性誘導。對照組狒狒（n = 5）沒有接種，但在相同的時間點接受診斷性腹腔鏡檢查。診斷性腹腔鏡檢查在第2次接種后1、3、6、9和12個月的第8～12天排卵后進行，第15個月時進行尸體解剖，結果發現在沒有接種的情況下，對照組狒狒均發生自發性EMs。

1.2.2 閉鎖子宮頸、陰道口，增加逆行經血量 1953年，Scott[7]將恒河猴子宮頸遠端切除，近端子宮移至前腹壁，在為期第75～963天的檢測周期中，該研究中使用的10只恒河猴有5只出現了EMs。1994年，D'Hooghe等[8]采用將硅膠插入宮頸管（n = 1），電凝加宮頸口縫合（n = 4）和宮頸上部結扎（n = 2）等方法阻塞宮頸，導致狒狒的逆行月經量增加，3個月內，7個狒狒均發生EMs。

1.2.3 藥物誘導 1993年，Rier[9]在1項為期15年的研究中發現，化學毒物二惡英（TCDD）的慢性暴露與獼猴EMs發生率有關，且疾病的嚴重程度與給藥劑量呈正相關，相較于7只暴露于25 ppt二惡英（71%）的獼猴中有5只發展為中至重度EMS，7只暴露于5 ppt二惡英（43%）的獼猴僅有3只發展為中至重度EMS。2016年，國內亦有研究[10]報道，米索前列醇探索性成功誘導成熟雌性恒河猴形成子宮腺肌病，連續6個月每天經陰道給予恒河猴米索前列醇1次，而后對動物行全子宮及左側附件切除，在大體標本中可見輸卵管系膜有2處紫褐色顆粒狀結節，病理組織切片顯示子宮結構肌層紊亂，子宮內膜腺體突破基底層向肌層延伸。

誘發性靈長類動物模型較自發性模型具有實驗周期短、成模率高的明顯優勢，并能進行多次手術操作，但部分靈長類動物為保護動物，數量有限且價格昂貴，不適宜用于科學研究。

1.2.4 手術移植 1950年，TeLinde等[11]建立第1例非人靈長類動物恒河猴自體移植EMs模型，將手術獲得的子宮內膜片段移植到恒河猴前后穹窿、卵巢、闊韌帶、腸壁和腹壁，在隨后第26～522天的檢測中，6只猴子均成功建立內異癥模型。2013年，Donnez等[12]研發了第1例誘導深部結節性EMs的狒狒實驗動物模型，移植的碎片分為單獨的子宮內膜、子宮內膜加子宮內膜-子宮肌層交界區（JZ）、完整子宮組織和無子宮內膜的深肌層4組，分別移植到Douglas囊、左右髂窩、直腸前壁、覆蓋右側肩胛窩的腹膜上。20～24周后，取異位病灶并在顯微鏡下觀察，結果顯示移植含有JZ的標本誘發的結節性病變明顯較大且腺體密度大。

2 嚙齒類動物模型

大鼠和小鼠等嚙齒類動物繁殖力強，動情周期短，實驗可操作性強。嚙齒類動物模型是目前研究EMs的最常用模型。因鼠類不能自發形成異位病灶，研究者常采用手術移植或腹腔內注射子宮內膜、子宮片段、蛻膜、月經血等來誘導內異癥的發生。目前，嚙齒類動物模型包括K-ras基因激活小鼠自發性EMs、同種移植和異種移植3類。

2.1 K-ras基因激活小鼠自發性Ems 2005年，Dinulescu[13]建立首例小鼠自發性EMs模型，將表達Cre重組酶（AdCre）的重組腺病毒載體注射到loxPStop-loxP-K-rasG12D/+（LSL-K-rasG12D/+）小鼠卵巢囊中來激活致癌K-ras基因，導致卵巢子宮內膜樣病變。在AdCre注射后約8個月，除了卵巢發生子宮內膜樣病變，47%的小鼠（n = 15）也發生腹膜內EMs，這是目前唯一1例報道的自發性小鼠EMs。

2.2 同種移植 同種移植包括自體移植和同種異體移植，手術切取雌性SpragueDawley大鼠[14-15]、Wistar大鼠[16-18]、BALB/c小鼠[19]的子宮角，或腹腔內注射懸浮的子宮內膜片段[19]或分離子宮肌層[15-16]或將包含肌層的內膜組織[14]直接手術縫合到受體皮下、腹壁、腸系膜、結直腸等部位。常用的組織塊大小在從2～5 mm之間[20-23]。1985年，Vernon[24]等通過手術誘導第1例大鼠自體EMs。此后該模型被廣泛應用，但實驗動物存在需要多次開腹易死亡，難以對移植物實施實時監控等問題。目前，研究者利用現有的影像學技術、熒光標記、基因轉染及熒光轉基因動物等手段，實現對EMs動物的活體無創觀察。通過Gadofosveset-Trisodium增強型核磁共振[25]、光聲顯微鏡（PAM）[26]、核素顯像[27]等成像方法實現對實驗動物的實時無創觀察，為進一步的臨床推廣提供了前期的研究基礎，但多數研究處于探索階段，應用尚不廣泛且費用昂貴。Wang[28]將表達轉基因螢光素酶的CMV-Luc小鼠子宮內膜組織移植到NOD-SCID小鼠腹壁，使用非侵入性體內成像系統監測實驗性EMs的發展。在干預期間，每周通過測量皮下熒光素酶報告基因的生物發光來監測子宮內膜異位病變的生長。利用表達綠色熒光蛋白（GFP）的轉基因小鼠建立同種異體移植EMs模型[29]已普遍開展。但GFP熒光常隨著時間延長減弱，且種植于腹腔深處觀察效果較皮下欠佳。而增強型綠色熒光蛋白（eGFP）具有更強的穩定性和表達,其構建的EMs模型[30]更具優勢，適用于腹腔深處的觀察。

嚙齒類動物來源廣泛，容易獲得，實驗成本低，同種移植模型穩定可復制，已在EMs的各種相關研究中廣泛開展。但目前的研究在動物品種、移植物是否為單純的內膜組織、動物是否切除卵巢接受外源性激素支持等問題上尚未統一，且嚙齒類動物與人存在種屬差異，其研究結果未必適用于臨床。

2.3 異種移植 異種移植是指將EMs或非EMs的人來源子宮內膜組織移植到免疫缺陷鼠體內。目前常用的動物有先天性T淋巴細胞免疫缺陷裸鼠、先天性T、B淋巴細胞聯合免疫缺陷SCID鼠及先天性T、B淋巴細胞和部分NK細胞聯合免疫缺陷NOD/SCID鼠。其中最常用的是裸鼠，但在裸鼠體內人子宮內膜組織成活率較SCID/NOD-SCID鼠低，其模型適用于3周以內實驗周期較短的研究[31]。Stocks等[32]手術切除裸鼠卵巢，皮下植入緩釋雌二醇膠囊，將人子宮內膜組織片段注射入裸鼠腹腔內，成功建立了人源性裸鼠EMs模型。Liu等[33]采用腺病毒編碼增強型綠色熒光蛋白（Ad-eGFP）轉染原代培養的子宮內膜腺細胞和間質細胞（組1）、子宮內膜組織片段（組2），將Ad-eGFP轉染的組1與組2子宮內膜片段懸液注射到裸鼠皮下，使用熒光立體顯微鏡對動物進行成像觀察。實驗證實組1的裸鼠模型陽性率較高，熒光成像持續時間較長，病灶重量較大。

異種移植能保留人類內膜組織的生物學特性，避免了實驗動物與人之間的種屬差異，是較理想的選擇。但移植物存活時間較短，實驗小鼠免疫缺陷無法進行免疫相關的研究，移植物常需要外源性激素支持生長，而EMs作為激素依賴性疾病，應用激素可能潛在的引起全身性變化，從而影響實驗結果的準確性。

3 小結

EMs對育齡期女性帶來了心理和生理的雙重負面影響，不斷升高的發病率迫切要求我們找到理想的研究該疾病的動物模型。理想的動物模型要求能反應疾病的本質，研究結果對臨床實踐具有指導意義。EMs免疫缺陷小鼠模型的成功構建消除了動物與人類子宮內膜種屬起源的差異性，人子宮內膜仍保留人類內膜固有的生物學特性。近年來有學者將人子宮內膜和人外周血淋巴細胞聯合種植到SCID鼠體內，成功構建人免疫系統EMs模型,該模型既保持了人子宮內膜原有的生化特征也具有免疫功能，具有獨特的優勢。但限于倫理學問題，該模型采用的并非患者同源的血液，故應用該模型的研究結果未必能準確反應內異癥的疾病本質。如能建立患者同源性免疫系統EMs模型將為EMs的研究翻開新篇章。