本文作者为来自宁夏医科大学的张瑞琪、杨玉娥、李如月、马元、马少涵、陈秀欣、李博伟、李贝、齐心怡以及贺春芳（通讯作者，邮箱hachunfang@163.com）。这项研究以论文形式《construction organoid model of ovarian endometriosis and the function of estrogen and progesterone in the model》发表于学术期刊 *Scientific Reports*，在线发表于2025年（卷15，文章号6636）。

该研究属于生殖医学与妇科疾病基础研究领域，具体聚焦于子宫内膜异位症（Endometriosis），尤其是最常见的卵巢型子宫内膜异位症（Ovarian Endometriosis, OE）。子宫内膜异位症是一种依赖雌激素的难治性妇科疾病，严重影响着育龄女性的生活质量和生育能力。其发病机制至今尚未完全阐明，导致治疗手段有限且复发率高。既往研究多依赖于二维细胞系、原代细胞或动物模型，这些模型存在诸多局限：二维细胞系在多次传代后表型易改变，无法维持原组织的三维结构和生理特征；原代子宫内膜上皮细胞增殖能力有限且不稳定；动物模型成本高、效率低，且无法完全复现人类子宫内膜的功能特征。因此，建立一个能够稳定模拟疾病特征、可用于药物筛选和机制研究的可靠体外模型至关重要。在此背景下，类器官（Organoid）技术为疾病建模提供了新的可能。类器官是由正常或病变组织在体外培养形成的三维微结构，能够高度复制原组织的结构和病理特征，并能在长期传代中保持其遗传组成和组织表型。本研究旨在利用卵巢型子宫内膜异位症患者的在位（eutopic）和异位（ectopic）子宫内膜组织，成功构建并验证两种子宫内膜上皮类器官模型，并在此基础上探究雌激素和孕激素对这一模型的影响，以期为子宫内膜异位症的机制研究和个体化治疗提供新的工具。

研究的详细工作流程包含多个严谨的步骤。首先，是样本获取与伦理认证：研究遵循《赫尔辛基宣言》准则，在获得知情同意后，从宁夏医科大学总医院接受手术的24名卵巢型子宫内膜异位症患者体内获取组织样本。其中，异位子宫内膜组织来源于腹腔镜手术，用于构建异位子宫内膜类器官；在位子宫内膜组织来源于宫腔镜活检，用于构建在位子宫内膜类器官。所有患者年龄在25-40岁，月经周期规律，近三个月未接受激素药物治疗，且无生殖道炎症及其他妇科疾病。组织样本在获取后两小时内被送往实验室处理。

其次，是卵巢子宫内膜异位症类器官的构建与培养：研究人员将异位和在位子宫内膜组织机械剪碎后，使用0.1%胶原酶进行消化，随后将获得的细胞团与基质胶混合并接种于培养板中固化。培养使用的是添加了多种生长因子和信号通路抑制剂（如表皮生长因子EGF、R-spondin-1、Noggin、Wnt3a等）的完全培养基，以支持类器官的生长和维持其特性。类器官每三天更换一次培养基，当其生长至约200微米大小时，通过酶消化或机械剪切的方式进行传代。此外，研究还建立了类器官的冻存与复苏流程。

第三，是对构建的类器官模型进行全面的鉴定。这包括：1）组织病理学鉴定：通过苏木精-伊红染色和过碘酸希夫染色，发现类器官再现了原代组织的三维腺体结构，并能分泌糖原，表明其保留了子宫内膜腺体的分泌功能。Ki67染色证实了类器官模型的增殖能力。透射电子显微镜进一步从超微结构层面展示了类器官与原组织在细胞器形态上的相似性与差异，例如异位类器官表现出更严重的结构损伤和更高的自噬水平。2）细胞表型鉴定：通过免疫荧光染色，确认类器官稳定表达上皮标志物（如EPCAM, CK7, E-cadherin）以及雌激素受体和孕激素受体，证明了其子宫内膜上皮来源的特性。3）遗传学鉴定：通过对类器官及其来源组织进行短串联重复序列分析，结果显示两者基因型100%匹配，证实了类器官来源于患者组织，且传代过程中未出现明显的DNA拷贝数异常，遗传稳定性良好。

第四，是激素干预实验，这也是本研究探索功能的核心部分。为了探究雌激素和孕激素对类器官模型的影响，研究团队用不同浓度梯度的雌二醇（5 μM, 10 μM, 15 μM, 20 μM）和孕酮（5 μM, 10 μM, 15 μM, 20 μM）分别处理两类类器官。通过光学显微镜观察形态变化，使用免疫组化、蛋白质印迹法检测雌激素受体和孕激素受体的表达变化，并采用EdU染色结合激光共聚焦显微镜以及3D细胞活力检测试剂盒来评估类器官的增殖活性。

本研究获得了一系列重要的结果。在模型构建方面，成功从24例患者中建立了24例在位子宫内膜类器官和18例异位子宫内膜类器官，异位类器官的成功率相对较低。形态上，类器官呈现出囊状、实性、混合型等多种三维结构。在位类器官生长相对较快，以囊状为主；而异位类器官生长较慢，以混合型为主。鉴定结果证实，所构建的类器官在组织病理学、细胞表型和遗传起源上都高度模拟了来源的子宫内膜组织，构成了可靠的体外上皮细胞模型，且可稳定传代和冻存复苏。

在激素功能研究方面，结果显示出显著的浓度依赖性效应。对于雌激素：低至中等浓度（5-10 μM）的雌二醇能够显著促进两类类器官的增殖，类器官数量增加，EdU阳性细胞比例和3D活力值升高；与此对应，雌激素受体的表达也随雌激素浓度升高而增加。然而，当雌激素浓度超过10 μM后，类器官的增殖反而受到抑制。这表明适度的雌激素水平有利于卵巢型子宫内膜异位症类器官的生长和成熟，但过高浓度则产生抑制效果。研究还发现，在位类器官对雌激素的敏感性高于异位类器官。

对于孕激素：随着孕酮浓度的增加，类器官表现出明显的生长抑制甚至凋亡。显微镜下可见腺体逐渐破裂、崩解。在尚存活的类器官中，低浓度（5-10 μM）孕酮处理导致孕激素受体表达有轻微但统计学显著的上调。然而，功能检测显示，孕激素处理显著降低了类器官的增殖活性，EdU荧光强度和3D活力值均随孕酮浓度升高而显著下降。这证实了孕激素对异位和在位子宫内膜上皮类器官的生长具有抑制作用。

基于以上结果，本研究得出结论：成功构建了卵巢型子宫内膜异位症的在位和异位子宫内膜上皮类器官模型，该模型能够高度复现原组织的结构、生理及遗传特征。更重要的是，研究首次在该类器官模型上系统阐述了雌激素和孕激素的双向调节作用：适当浓度的雌激素促进类器官构建和增殖，而孕激素则抑制其生长并可能导致结构破坏。这为理解激素在子宫内膜异位症发生发展中的作用提供了直接的体外实验证据。所构建的类器官模型因其源自患者、保留个体差异和病理特征，有望成为研究子宫内膜异位症发病机制、进行新药筛选和指导个体化用药（尤其是激素治疗方案）的新型理想工具。

本研究的亮点在于：第一，研究方法的创新性：首次成功并系统性地建立了卵巢型子宫内膜异位症的异位子宫内膜上皮类器官模型，克服了传统原代上皮细胞培养困难、难以传代的挑战。第二，研究内容的深度：不仅完成了模型的构建与鉴定，更进一步利用该模型探究了雌激素和孕激素这一对关键激素在疾病微环境中的具体生物学效应，将模型从形态学层面推进到功能学研究层面。第三，模型的实用价值高：该患者来源的类器官模型保持了组织的异质性和对激素的药物敏感性，为未来实现基于患者特异性的“功能精准医疗”提供了可能，例如可用于预测患者对特定激素治疗的反应。第四，研究设计严谨：从样本获取、模型构建、多维度鉴定（形态、病理、分子、遗传）到功能验证（激素干预、增殖检测），形成了完整、闭环的证据链，结论可靠。

当然，研究也指出了当前模型的局限性，主要是类器官缺乏病变周围的微环境（如免疫细胞、血管网络等），而这在子宫内膜异位症的发病机制中起着关键作用。未来的研究可以通过与免疫细胞、基质细胞共培养或构建器官芯片模型来进一步完善，以更全面地模拟体内的复杂情况。尽管如此，本项工作为子宫内膜异位症的基础与转化研究开辟了一条富有前景的新途径。