本研究由Huidong Liu、Xiao Zhang、Mengtong Zhang、Sichen Zhang、Jin Li、Yingmin Zhang、Qingyu Wang、Jian Ping Cai、Ke Cheng和Shaowei Wang等人共同完成，研究团队主要来自北京医院国家老年医学中心和中国医学科学院老年医学研究所。该研究于2024年发表在期刊《ACS Nano》上。
子宫内膜损伤导致的宫腔粘连（Intrauterine Adhesions, IUA）是女性不孕的重要原因之一，目前的主要治疗手段是宫腔粘连分离术（Transcervical Resection of Adhesions, TCRA），但术后复发率高达62.5%。因此，寻找有效的治疗方法至关重要。间充质干细胞（Mesenchymal Stem Cells, MSCs）及其衍生的外泌体（exosomes）在组织修复和再生中表现出巨大潜力，但其在子宫内膜修复中的具体机制尚不明确。本研究旨在探讨胎盘间充质干细胞（Placental Mesenchymal Stem Cells, PMSCs）来源的外泌体（PMSC-exosomes）在修复子宫内膜损伤中的作用及其分子机制。
本研究分为以下几个步骤：
PMSC-exosomes的提取与鉴定
研究首先从PMSCs中提取外泌体，并通过透射电子显微镜（Transmission Electron Microscopy, TEM）、纳米颗粒追踪分析（Nanoparticle Tracking Analysis, NTA）和Western blotting（WB）进行鉴定。结果显示，提取的外泌体形态为圆形或椭圆形，平均大小为113 nm，并表达外泌体标志物TSG101、CD63和HSP70。
动物模型的建立与治疗
研究通过电凝法建立大鼠子宫内膜损伤模型，模拟IUA的病理过程。将大鼠分为正常组、IUA组和外泌体治疗组。外泌体治疗组在损伤后直接注射500 μl PMSC-exosomes（1 mg/ml），IUA组注射等量生理盐水。7天后采集外周血进行血液学和生化指标分析，14天后处死部分大鼠，评估子宫内膜厚度、腺体数量和纤维化程度。剩余大鼠进行交配，评估妊娠率和胚胎发育情况。
体外实验验证
研究利用TGF-β1诱导的人子宫内膜上皮细胞（Endometrial Epithelial Cells, EECs）构建体外IUA模型，评估PMSC-exosomes对纤维化的抑制作用。通过CCK-8实验和伤口愈合实验评估外泌体对细胞增殖和迁移的影响，并通过WB检测纤维化相关蛋白（α-SMA、COL1A1和FN）的表达。
分子机制研究
研究通过miRNA测序分析，筛选出PMSC-exosomes中富集的miRNAs，并利用KEGG通路分析、GO分析和PPI网络分析预测其靶基因。通过双荧光素酶报告基因实验验证miRNAs与靶基因的结合，并通过WB检测SMAD2和SMAD3的磷酸化水平。
PMSC-exosomes修复子宫内膜损伤
研究结果显示，PMSC-exosomes显著增加子宫内膜厚度和腺体数量，促进细胞增殖，减少纤维化。外泌体治疗组的妊娠率从IUA组的50%提高到83.33%，胚胎数量和大小也显著增加。
PMSC-exosomes抑制纤维化
体外实验表明，PMSC-exosomes显著降低TGF-β1诱导的纤维化相关蛋白表达，并促进EECs的增殖和迁移。
分子机制揭示
研究发现，PMSC-exosomes通过传递miR-125b-5p、miR-30c-5p和miR-23a-3p，抑制SMAD2和SMAD3的磷酸化，从而下调TGF-β/SMAD信号通路，逆转纤维化。
本研究证实，PMSC-exosomes通过传递特定的miRNAs，抑制TGF-β/SMAD信号通路，有效修复子宫内膜损伤并提高生育能力。这为基于外泌体的无细胞疗法提供了新的思路，并为IUA的精准治疗提供了理论依据。
重要发现
本研究首次揭示了PMSC-exosomes通过传递miR-125b-5p、miR-30c-5p和miR-23a-3p，抑制TGF-β/SMAD信号通路，从而修复子宫内膜损伤的分子机制。
方法创新
研究通过miRNA测序和生物信息学分析，筛选出关键的miRNAs，并通过双荧光素酶报告基因实验验证其靶基因，为外泌体治疗提供了新的研究方法。
应用价值
本研究为IUA的治疗提供了新的无细胞疗法，具有重要的临床应用价值，尤其是在提高生育能力和减少术后复发方面。
研究还证实了PMSC-exosomes在宫腔治疗中的安全性，为其临床应用提供了进一步的保障。此外，本研究为外泌体在其他纤维化疾病中的应用提供了参考。