子宫是一种平滑肌器官,收缩是其重要特性。产时子宫收缩的研究对于处理分娩异常和产后出血有着重要的意义。在非孕子宫,收缩运动在月经周期中也正常存在,并随甾体激素的波动呈现周期性变化,在围排卵期时,这种运动最为活跃。随着辅助生殖技术的发展,学者们越来越重视围排卵期子宫收缩在生殖中的作用。大量临床观察研究发现,排卵前后的适当频率和方向的子宫收缩可以促进精子和卵子的运输,以及有助于内膜的转化；在排卵后胚胎着床的过程中,过高的子宫收缩频率会导致胚胎移植成功率的下降。经过多年来的各种实验研究,关于产时子宫收缩的机制已经比较明确：随着妊娠的进展,雌激素水平逐步升高,诱发子宫肌细胞合成大量的催产素受体(OTR)。至分娩前,血清中高水平的催产素(OT)与靶器官高表达的OTR结合后,通过与受体耦合的钙离子通道,促使胞浆内游离钙离子浓度升高。后者与钙调蛋白(GAM)结合后,激活肌凝蛋白轻链激酶(MLCK)的活性,使肌凝蛋白磷酸化从而引发子宫平滑肌纤维收缩。在为数不多的非孕子宫收缩研究中,我们发现,与产时子宫平滑肌类似的是：非孕子宫平滑肌内OTR的表达也受甾体激素作用而发生周期性波动,在排卵前达到最高值；OT也可以对非孕子宫平滑肌收缩能力起到调节作用。与产时子宫收缩不同的是：产时子宫是涉及子宫平滑肌全层的运动,但非孕子宫的收缩运动可能仅仅涉及近内膜的少数肌层,甚至可能仅仅是内膜运动后的被动运动。基于以上,我们选择非孕子宫收缩运动最活跃的围排卵期,分内外肌层进行实验设计,进行非孕子宫收缩的机制研究。主要包括以下部分：第一部分围排卵期子宫内外侧肌层收缩能力的比较目的：本部分选取围排卵期子宫平滑肌组织,区分内外侧分别测量肌肉条的收缩张力,以及不同部位肌组织对收缩促进剂和拮抗剂的反应,比较围排卵期子宫内外侧肌层收缩能力的差异。方法：选取围排卵期时因宫颈上皮内瘤变(CIN)行全子宫切除的子宫标本,切取子宫肌层。标本最下端距离子宫颈内口1cm,长和宽为1×lcm,由内至外贯穿整个肌肉层。分别切取近内膜处子宫肌层(距离内膜<5mm)及近浆膜处子宫肌层肌肉组织。每组标本都分别将内外肌层各取3条有效肌肉条(大小10×1×1cm),各自设为对照组(不做任何处理)、OT组(加入OT)和OTR-anta+OT组(加入OTR-anta和OT)。纳入标准：年龄在20-45岁之间,无感染性、内分泌和代谢性疾病,近3个月内未使用过激素类药物治疗,排除子宫肌瘤、腺肌病。共计标本6组。使用肌肉张力换能器测量各实验的肌肉条收缩张力并记录器收缩频率、幅度以及用药后的改变。结果：(1)子宫内侧平滑肌收缩频率明显高于外侧肌层,幅度也较外侧肌层高。(2)使用OT后,子宫平滑肌的收缩频率明显增加；OT的这种促进收缩的作用可以被其竞争性拮抗剂所抑制；在不同的处理方式中,内侧平滑肌的收缩频率均高于外侧。使用OT后,子宫平滑肌的收缩幅度也相应增加,OT的作用同样被可其拮抗剂所抑制,在使用拮抗剂后,内外侧的平滑肌收缩幅度趋向接近。结论：子宫内侧平滑肌收缩能力明显高于外侧；这种收缩能力可以被OT促进；OTR-anta可以拮抗OT的促收缩作用,使内外侧收缩能力趋向一致。第二部分围排卵期子宫内外侧肌层催产素受体分布的比较目的：比较围排卵期子宫内外侧肌层催产素受体分布的差异。方法：取材标本的来源、纳入与排除标准同第一部分。实验标本各6组。对子宫平滑肌组织区分内外侧进行OTR的免疫组化分析和蛋白质印迹检测。结果：(1)免疫组化结果提示外侧子宫平滑肌细胞比内侧细胞体积大且排列稀疏,细胞间结缔组织成分较内侧多。内侧平滑肌细胞膜上OTR分布较外侧细胞多。(2)Western Blot实验在蛋白水平证实子宫内侧平滑肌细胞内OTR分布较外侧细胞多。(P<0.05)。结论：子宫内侧平滑肌细胞中OTR明显高于外侧细胞。这种受体分布的差异与肌层的收缩能力的结果一致,提示OTR分布的密度差异可能是内外肌层收缩能力不同的生理学基础。第三部分催产素对围排卵期子宫内外侧肌细胞钙离子浓度的影响目的：通过激光共聚焦显微镜观测围排卵期子宫内外侧肌细胞内钙离子的浓度变化,比较催产素对子宫平滑肌不同部位细胞内钙离子浓度的影响。方法：取材标本的来源、纳入与排除标准同第一部分。将子宫平滑肌组织区分内外侧进行细胞原代培养,传代至激光共聚焦培养皿中并鉴定。经钙离子染色剂处理后,将培养皿放置在共聚焦显微镜下观察细胞内荧光强度变化,了解钙离子振荡情况。在内外侧肌细胞培养皿中分别加入OT,观察OT对细胞内钙离子浓度的影响。结果：(1)内侧3个平滑肌细胞10分钟观察到5次钙离子振荡；外侧2个平滑肌细胞10分钟内无明显钙离子波动。(2)内侧平滑肌细胞培养液中加入OT(10-6)后,由于加药后液面波动导致焦距改变,引起荧光值有短暂的下降,但随后液压恢复,可以看见细胞内钙离子荧光值有明显的升高,提示内侧子宫平滑肌细胞内钙离子浓度在使用OT后升高。外侧平滑肌细胞使用外源性OT后,细胞内钙离子浓度升高不明显。结论：子宫内侧平滑肌细胞中与产时子宫一样存在钙离子振荡,但外侧平滑肌细胞内无明显钙离子波动。使用外源性OT后,内侧平滑肌细胞内钙离子水平有一过性的明显升高,但外侧肌细胞升高不明显。这种细胞内钙离子振荡的差异可能与OTR分布的密度差异密切相关,并且决定了肌层的收缩能力的不同。