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内膜异位症的研究研究背景:子宫内膜异位症(endometriosis,EMs)简称内异症,是一种极易复发的良性疾病。据报道,包括遗传、环境、免疫、内分泌和微生物在内的多种因素与子宫内膜异位症的发生有关。然而,对于这些因素是否单独或联合影响子宫内膜异位症的病理生理学,目前尚无共识。目前,手术和激素治疗仍然是子宫内膜异位症妇女最常用的临床治疗方法。然而,手术或激素治疗后子宫内膜异位症的2年复发率高达21.5%,5年复发率为40-50%。此外,这些治疗还伴随着不良副作用,包括情绪波动、假性绝经、骨密度降低和骨质疏松症的高风险。因此,为了使患有子宫内膜异位症的妇女受益,迫切需要开发能够有效抑制子宫内膜异位症并将不良影响降至最低的新医疗方案。前期研究在子宫内膜异位症患者的体循环和腹腔液中观察到中性粒细胞浸润增加,这表明中性粒细胞可能在子宫内膜异位症的发生发展中起关键作用。然而,清除中性粒细胞在治疗子宫内膜异位症中的作用仍存在争议,基于中性粒细胞的治疗策略的设计需要进一步完善。据报道,牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA)纳米颗粒(nanoparticles,NPs)可搭载中性粒细胞,并被输送到炎症区域,为通过中性粒细胞治疗子宫内膜异位症提供了可能性。目的:在子宫内膜异位症患者的基础上,通过注射法构建子宫内膜异位症微创小鼠模型,以观察异位病灶处的中性粒细胞比例。通过进一步合成可搭载中性粒细胞的白蛋白纳米颗粒,检测腹腔或静脉注射途径下白蛋白纳米颗粒在异位病灶的富集情况。了解葡萄糖饥饿疗法是否适合于子宫内膜异位症的治疗,以期为子宫内膜异位症的纳米治疗方案提供新的理论依据。方法:通过收集来自安徽医科大学第一附属医院妇科接受卵巢子宫内膜异位囊肿剥除术患者的异位病灶组织及在位内膜和匹配的正常女性的子宫内膜临床生物样本,我们利用免疫组化分析了中心粒细胞在这些组织中的差异分布。之后使用注射法构建了子宫内膜异位症的微创小鼠模型。运用此模型可帮助我们可以进一步探寻子宫内膜异位症治疗的新策略。通过流式细胞术,我们分析了中性粒细胞在子宫内膜异位症小鼠模型的异位病灶、在位内膜和对照小鼠在位内膜组织中的比例。之后通过将BSA溶液与乙醇脱溶,然后利用戊二醛交联,构建能够原位搭载中性粒细胞的BSA纳米颗粒。使用动态光散射和透射电子显微镜测量BSA纳米颗粒的平均尺寸。同时本研究分别制备了同异硫氰酸荧光素(fluorescein isothiocyanate,FITC)结合及同吲哚菁绿(indocyanine green,ICG)结合的BSA纳米颗粒,并通过流式细胞术证明纳米颗粒搭载中性粒细胞的能力。为了了解BSA纳米颗粒的体内分布情况,本研究继续使用带有荧光标记的FITC-BSA纳米颗粒和ICG-BSA纳米颗粒,通过腹腔或静脉注射的方式注射到子宫内膜异位症小鼠体内,观察其组织分布情况。为了明确中性粒细胞在不同注射途径下BSA纳米颗粒的差异分布中所起到的作用,我们首先比较了不同注射途径下各组织中中性粒细胞对BSA纳米颗粒的吞噬情况,随后通过腹腔注射抗Ly6G抗体特异性去除小鼠中性粒细胞,并腹腔注射BSA纳米颗粒以观察清除中性粒细胞后BSA纳米颗粒的组织分布情况。最后由于我们在子宫内膜异位症小鼠模型中,发现异位病灶基质细胞对葡萄糖的需求显著高于在位内膜基质细胞,于是我们尝试将葡萄糖饥饿疗法用于子宫内膜异位症的治疗中,构建了荷载了葡萄糖氧化酶(glucose oxidase,GOx)的BSA-GOx纳米颗粒,并验证了BSA-GOx纳米颗粒的催化活性和细胞毒性。我们对子宫内膜异位症小鼠采取腹腔注射BSA-GOx纳米颗粒的给药方式,观察BSA-GOx纳米颗粒的抗子宫内膜作用。结果:本研究发现与匹配的在位子宫内膜或健康对照子宫内膜组织相比,卵巢子宫内膜异位症患者异位病灶中的中性粒细胞显著增加。这一现象在子宫内膜异位症小鼠模型中也同样成立,子宫内膜异位症小鼠腹腔液和异位病变中的中性粒细胞在病变形成后的早期(第3天)与对照组相比显著增加,但在位子宫内膜中未观察到中性粒细胞的明显增加。病变形成后第14天,腹腔液中的中性粒细胞的比例降低到与对照组相似的水平,而异位病灶中的中性粒细胞的比例仍然很高。本研究构建了平均尺寸约为320 nm的BSA纳米颗粒,并显示FITC-BSA纳米颗粒可被中性粒细胞内化。腹腔注射BSA纳米颗粒时,异位病灶中FITC-BSA纳米颗粒的累积量最高,且远远高于其他主要器官(心脏、肝脏、脾脏、肺、肾脏),而静脉注射后异位病灶中很少检测到FITC-BSA纳米颗粒。ICG-BSA纳米颗粒的分布与FITC-BSA纳米颗粒的分布相似。由于子宫内膜异位症小鼠腹腔液和异位病灶中的中性粒细胞能吞噬大量的BSA纳米颗粒,我们在注射BSA纳米颗粒前24小时,通过腹腔注射抗Ly6G抗体特异性清除小鼠体内中性粒细胞,结果发现清除中性粒细胞显著减少子宫内膜异位病灶中BSA纳米颗粒的聚集,且异位/在位BSA纳米颗粒的比率显著降低。最后由于我们在子宫内膜异位症小鼠模型中,发现异位病灶基质细胞对葡萄糖的需求显著高于在位内膜基质细胞,于是合成了荷载葡萄糖氧化酶的BSA-GOx纳米颗粒,并证明该颗粒具有良好的催化活性和细胞杀伤能力(IC50=0.637μg/ml),BSA纳米颗粒平台维持了GOx 41.6%的细胞毒性。另外,腹腔注射BSA-GOx纳米颗粒,我们发现BSA-GOx纳米颗粒显著减小了异位病灶的大小,异位病灶处的细胞凋亡在BSA-GOx纳米颗粒处理组也显著增加。在给药14天后,未观察到治疗小鼠的体重减轻或主要器官的病理变化。综上所述,腹腔注射BSA-GOx纳米颗粒可通过GOx介导的葡萄糖原位耗竭产生极好的抗子宫内膜异位症作用。结论:(1)子宫内膜异位症患者异位病灶组织存在中性粒细胞聚集。(2)牛血清白蛋白纳米颗粒可以在异位病灶中聚集,并且这一现象由中性粒细胞介导。(3)葡萄糖氧化酶可借助牛血清白蛋白纳米颗粒发挥良好的抗子宫内膜异位症性能。