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摘要背景：盆底功能障碍性疾病（FPFD）是中老年女性常见的难治性疾病之一，严重影响患者生活质量。FPFD随着患者产次和年龄的增加逐渐加重。因此，早期预防和治疗对预防疾病加重有着重要意义。虽然盆底康复训练和手术治疗对FPFD的防治起到一定的作用，但患者对盆底康复训练依从性差，盆底手术副作用明显，严重影响FPFD的治疗效果。所以，迫切需要寻找更加无创、高效的预防和治疗方法。<br>　　细胞外基质(ECM)是维持盆底组织（阴道、韧带、筋膜）张力的重要结构部分，主要由Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白组成。目前多数研究表明，FPFD的发生与盆底组织中Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白合成减少及降解增多有关。因此，促进盆底组织胶原蛋白合成，维持胶原代谢平衡有可能成为早期预防和治疗FPFD的重要方法。<br>　　随着基因工程技术和合成生物学的发展，具有指定结构和功能的重组人源化胶原蛋白(rhCOL)显示出作为外科植入物和再生医学基质起始材料的潜力，并受到广泛关注。rhCOL具有特殊的三螺旋结构，具有比传统胶原蛋白更好的水溶性、生物相容性及细胞粘附性。在萎缩性阴道炎、皮肤光老化的治疗中，rhCOL可以促进阴道和皮肤黏膜胶原蛋白合成，刺激局部血管再生，改善细胞外基质不良重塑。研究发现，成纤维细胞是阴道和皮肤黏膜中合成胶原蛋白的主要细胞，改善成纤维细胞功能和细胞外基质状态可以改善盆底功能障碍。因此，rhCOL能否通过促进盆底成纤维细胞胶原蛋白合成，维持胶原代谢平衡，改善ECM不良重塑，进而对FPFD起到早期预防和治疗的作用，值得进一步研究。<br>　　目的：（1）研究FPFD和非FPFD患者的骶韧带及其分离培养的成纤维细胞中Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白表达情况。<br>　　（2）研究rhCOL对骶韧带成纤维细胞（HULFs）粘附、迁移、伸展、ECM合成的影响及其机制。<br>　　（3）研究rhCOL对FPFD模型大鼠盆底功能恢复的情况。<br>　　方法：（1）收集17例FPFD患者和15例非FPFD患者的骶韧带，并原代分离培养HULFs。利用Masson胶原染色、免疫组化、westernblot实验，分析骶韧带和HULFs中Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白表达情况。<br>　　（2）利用细胞粘附实验、细胞毒性实验、扫描电镜、westernblot实验、RT-qPCR实验，探究rhCOL对HULFs的生物相容性、粘附性、伸展性、迁移及ECM合成的影响。<br>　　（3）利用免疫荧光染色、westernblot实验、Co-IP实验、RhoA活性测定实验以及抑制剂实验，研究rhCOL对HULFs黏着斑形成的影响，同时研究rhCOL对FAK/RhoA/ROCK信号通路激活的影响，以及研究FAK/RhoA/ROCK信号通路对HULFs粘附性、伸展性、迁移及ECM合成的影响。<br>　　（4）利用代谢组学实验，研究rhCOL对HULFs细胞代谢的调节作用。<br>　　（5）构建FPFD大鼠模型，利用尿动力学实验、生物力学实验、HE染色、Masson染色、免疫组化、免疫荧光和RT-qPCR实验，研究rhCOL对FPFD模型大鼠盆底功能恢复的程度及相关病理生理变化。<br>　　结果：（1）FPFD患者的骶韧带及其分离培养的成纤维细胞中均出现了Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白表达下降。<br>　　（2）rhCOL具有良好的生物相容性。与牛I型胶原水解肽（bvCOLⅠ）相比，rhCOL更好地促进FPFD患者HULFs粘附、伸展、迁移及ECM主要成分Ⅰ型和Ⅲ型胶原蛋白表达。<br>　　（3）rhCOL通过激活FAK/RhoA/ROCK信号通路促进HULFs粘附、伸展、迁移以及ECM合成。分别使用FAK抑制剂和RhoA抑制剂对FAK/RhoA/ROCK信号通路进行阻断，rhCOL促进HULFs粘附，迁移以及ECM合成的能力均被逆转。<br>　　（4）rhCOLⅠ促进FPFD患者HULFs脯氨酸、支链氨基酸、谷胱甘肽的合成；rhCOLⅢ促进FPFD患者HULFs脯氨酸和部分支链氨基酸合成。KEEG代谢通路分析提示，rhCOL可以同时上调FPFD患者HULFs精氨酸和脯氨酸的代谢途径和缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的生物合成途径。<br>　　（5）rhCOL促进阴道和尿道组织结构恢复，增加阴道固有层Ⅰ型和Ⅲ胶原蛋白含量，促进新生血管生成；同时rhCOL改善FPFD大鼠的排尿功能和阴道抗张能力。<br>　　结论：rhCOL通过激活FAK/RhoA/ROCK信号通路，促进HULFs粘附、伸展、迁移和ECM合成，并且阴道周围注射rhCOL可以预防FPFD大鼠盆底组织损伤后的不良重塑并改善盆底功能，其疗效优于bvCOL。因此，rhCOL有望成为早期预防和治疗FPFD的无创、高效的新型医用生物材料。