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研究背景:宫腔粘连（IUA）会导致流产和不孕,子宫内膜损伤是IUA的起始阶段,间充质干细胞及其来源外泌体在IUA治疗中显示出显著的抗纤维化和促进子宫内膜再生的潜力。然而,由于移植后细胞活性低和停留时间短,以及间充质干细胞来源外泌体分泌量低且内部活性成分低等原因,传统二维贴壁培养间充质干细胞（2D-MSCs）及其来源外泌体（2D-MSC-Exos）的临床应用受到限制。将间充质干细胞与海藻酸盐水凝胶结合进行三维微囊化间充质干细胞培养（3D-MSCs）为解决上述问题提供新的思路。研究目的:构建微胶囊培养体系,探索3D-MSCs及其来源外泌体（3D-MSC-Exos）对IUA的治疗作用并进一步探究其分子作用机制。研究方法:1、研究第一部分构建微囊化干细胞包封体系并对干细胞进行包封培养,通过扫描电镜（SEM）等对微胶囊进行表征,通过活细胞/死细胞/凋亡细胞试剂盒、流式检测以及CCK-8试剂盒等方法检测3D-MSCs活力和增殖能力的变化,通过流式检测、免疫荧光和qRT-PCR等方法检测3D-MSCs多能性转录因子表达的改变。构建损伤子宫内膜基质细胞（EndoSCs）模型,在细胞层次验证2D-MSCs及3D-MSCs对损伤EndoSCs的治疗作用。构建IUA的动物模型,宫腔灌注2D-MSCs及3D-MSCs进行治疗,后通过HE染色检测模型动物子宫内膜结构的改善,通过Masson染色及免疫组化检测模型动物子宫内膜纤维化的改变,最后通过合笼实验检测模型动物生育力的改善。2、研究第二部分提取并鉴定间充质干细胞来源外泌体,构建损伤EndoSCs模型,在细胞层次验证2D-MSC-Exos及3D-MSC-Exos对损伤EndoSCs的治疗作用。构建IUA的动物模型,尾静脉注射2D-MSC-Exos及3D-MSC-Exos进行治疗,通过HE染色检测模型动物子宫内膜结构的改善,通过免疫组化检测模型动物子宫内膜血管生成标记物CD31表达的改变,最后通过合笼实验检测模型动物生育力的改善。3、研究第三部分通过TGF-β1构建子宫内膜纤维化的细胞模型,验证2D-MSC-Exos及3D-MSC-Exos的作用效果及效果的差异性;通过对3D-MSC-Exos和2D-MSC-Exos中miRNA表达的差异性分析结合相关文献选定miR-219-5p为研究目标,在临床标本和纤维化细胞模型中检测miR-219-5p表达的改变,通过高表达miR-219-5p验证其对纤维化EndoSCs的作用效果。研究结果:1、研究第一部分中对微胶囊的SEM检测提示微胶囊形态规整,表面分布有相互连通的孔隙,能够允许干细胞分泌的治疗性物质进出,活细胞/死细胞/凋亡细胞试剂盒和流式检测的结果提示3D-MSCs的活力好,CCK-8实验结果提示3D-MSCs的增殖能力显著高于2D-MSCs,流式检测、免疫荧光和qRT-PCR的结果提示3D-MSCs多能性转录因子的表达高于2D-MSCs;损伤EndoSCs实验结果显示,3D-MSCs较2D-MSCs能够更好的修复EndoSCs的形态,通过流式检测提示3D-MSCs较2D-MSCs能够显著降低损伤EndoSCs的凋亡增加其存活率;通过宫腔灌注干细胞对IUA小鼠模型进行治疗,HE结果显示3D-MSCs较2D-MSCs能够更好的增加子宫内膜的厚度及腺体数量,Masson染色的结果显示3D-MSCs较2D-MSCs能够更好的降低子宫内膜纤维化面积的比例,免疫组化的结果显示3D-MSCs较2D-MSCs能够更好的降低子宫内膜纤维化标志物α-SMA和I型胶原的表达,合笼实验的结果提示3D-MSCs较2D-MSCs能够更好的恢复小鼠的生育力。2、研究第二部分首先对干细胞来源外泌体进行定量及表征,结果提示3D-MSC-Exos的分泌量较2D-MSC-Exos显著增加。损伤EndoSCs实验结果显示,3D-MSC-Exos较2D-MSC-Exos能够更好的修复EndoSCs的形态,通过流式检测提示3D-MSC-Exos较2D-MSC-Exos能够显著降低损伤EndoSCs的凋亡增加其存活率,Western Blot检测结果提示3D-MSC-Exos可能通过PTEN/AKT通路对损伤EndoSCs产生治疗作用;通过尾静脉注射外泌体对IUA小鼠模型进行治疗,HE结果显示3D-MSC-Exos较2D-MSC-Exos能够更好的增加子宫内膜的厚度及腺体数量,免疫组化的结果显示3D-MSC-Exos较2D-MSC-Exos能够更好的提升子宫内膜血管标记物CD31的表达,合笼实验的结果提示3D-MSC-Exos较2D-MSC-Exos能够更好的恢复小鼠的生育力。3、研究的第三部分首先通过TGF-β1构建了子宫内膜的纤维化细胞模型,研究结果提示TGF-β1处理能够降低EndoSCs的迁移能力,显著增加纤维化标志物α-SMA和I型胶原的表达水平,加入外泌体处理后,能够增加纤维化EndoSCs的迁移能力,降低纤维化标志物α-SMA和I型胶原的表达水平,且3D-MSC-Exos的作用效果更佳;通过对3D-MSC-Exos和2D-MSC-Exos中miRNA表达的差异性进行分析,发现miR-219-5p在3D-MSC-Exos中的含量显著高于2D-MSC-Exos,通过对临床IUA患者和正常对照者子宫内膜中miR-219-5p的含量分析发现IUA患者子宫内膜miR-219-5p的表达水平显著低于正常对照组子宫内膜,对纤维化EndoSCs模型及正常EndoSCs进行miR-219-5p水平的检测,结果提示纤维化EndoSCs模型中miR-219-5p的表达水平显著降低。通过miR-219-5p mimics进行转染,qRT-PCR结果提示转染后纤维化EndoSCs模型中miR-219-5p的表达显著增加,高表达miR-219-5p能够增加纤维化EndoSCs的迁移能力,降低纤维化标志物α-SMA和I型胶原的表达水平。结论:1、微胶囊形成的微环境有利于干细胞的生长增殖,促进其多能性转录因子的表达,同时通过促进干细胞在损伤部位停留时间等途径增加对纤维化子宫内膜的治疗效果,3D-MSCs能够更好的恢复IUA模型动物子宫内膜的形态,减轻其纤维化,促进生育力的恢复,为IUA的干细胞治疗提供新方法。2、微胶囊形成的微环境有利于干细胞的外泌体的分泌,3D-MSC-Exos对IUA的治疗作用优于2D-MSC-Exo,是干细胞来源外泌体治疗IUA的良好选择。3、微胶囊形成的微环境会影响干细胞来源外泌体内活性物质的种类和含量,3D-MSC-Exos中miR-219-5p的含量显著增加,可能通过miR-219-5p对子宫内膜纤维化产生治疗作用。