子宮內膜異位癥動物模型研究進展

崔陽陽，孫偉偉，趙瑞華

(1.中國中醫科學院廣安門醫院婦科，北京 100053;2.北京中醫藥大學，北京 100029)

子宮內膜異位癥(endometriosis，EMs)，簡稱內異癥，是生育年齡婦女的常見病，發病率高達10% ～15%，嚴重影響患者的生活質量。由于倫理道德的因素，無法對患病婦女反復進行創傷性檢查或進行侵襲性對照性試驗研究。因此，動物模型成為研究該疾病重要手段。目前，國內外已建立家兔、鼠類和靈長類等多種動物模型，為進一步研究建立更適用的動物模型，本文現從實驗動物選擇、傳統動物模型、新型特殊動物模型的構建方法及優缺點角度，對子宮內膜異位癥動物模型研究的新進展進行綜述。

1 實驗動物選擇

1.1 鼠類

鼠類為現階段國內子宮內膜異位癥相關研究最為常用的動物模型。鼠類動情周期短而規律，性成熟早，繁殖力強，可自發排卵，但不發生子宮內膜脫落，故只可用于建立誘發性EMs 模型。

由于SD 大鼠對性激素敏感，適應性和抗病能力強，更有利于移植的內膜的成活及生長，從而建模成功率高于Wistar 大鼠。有學者認為，大鼠的子宮內膜有著與人類相似的不同分泌時期［1］，可為子宮內膜異位癥研究提供良好模型。但Cumming 等［2］認為，小鼠在某些方面可能優于大鼠模型。國內外現已成功建立人子宮內膜異位癥裸鼠模型［3，4］。SCID 小鼠建模成功率為96.5% ～100%，高于裸鼠，病灶可存活長達10 周［5，6］。NOD/SCID 小鼠較SCID 小鼠更易于接受人類內膜組織的移植，因此更近似于人類子宮內膜異位癥的形成條件。

鼠類EMs 模型可用于研究子宮內膜異位癥對妊娠、排卵、粘連形成、黃體功能缺陷及自身免疫(除免疫缺陷小鼠)等方面的影響，也可用于研究藥物或其他因素對子宮內膜異位癥的作用機制。免疫缺陷小鼠EMs 模型保留了人類子宮內膜組織原有的生物特性，對于研究早期EMs 發病機理，藥物治療方面有重要意義，并且對各種藥物的敏感性不發生改變。但是，免疫缺陷小鼠本身的生理特性，使得其應用存在一定局限性。

1.2 靈長類動物

獼猴與狒狒都屬于靈長類動物，成年雌性有正常月經周期，遺傳背景、內分泌、月經周期和解剖結構等多種生物學特性，以及自發性子宮內膜異位癥動物模型的發展過程及病灶形態學方面與人類極為相似。國內外學者研究發現，獼猴的個體差異及家族聚集性，在一定程度上影響著建模的成功率［7，8］。目前，國外學者認為狒狒是最理想的子宮內膜異位癥模型，它比獼猴耐受性更強，可體外觀察月經周期［9］。狨猴是特殊的無月經周期的非人類靈長類動物，其基因與人類基因相似度為97.5%，其高水平的外周雌激素特點為研究內異癥的發病機理、藥物治療以及局部與中樞的雌激素代謝作用關系方面提供了新模型［10］。Einspanier 等［11］實驗中72%的狨猴在2 ～3年內誘發子宮內膜異位，目前國內尚無此模型的構建。但是，靈長類動物的價格昂貴，自發性子宮內膜異位癥成模率低，物種稀有，實驗周期長，飼養條件高，個體差異影響造模成功率。因此，靈長類動物模型的使用受到限制。

1.3 其他動物

雌性家兔周期規律，屬于刺激性排卵型動物，此模型可用于排卵、拾卵、卵子運輸方面的研究。家兔對生存環境要求高，易感染，耐受性低，相對而言，鼠類模型在某些方面優于家兔模型［12］。

巴馬香豬，其基因組與人類有明顯的同源性，是器官移植和疾病模型的理想材料。最近國內已成功構建了巴馬香豬EMs 模型［13］，但該模型應用較少。

雞胚尿囊膜的EMs 模型，是將包含腺體和間質的人子宮內膜碎片種植到孵化7 ～10 d 的受精雞胚尿囊膜(chorioallantoic membrane，CAM)的基底層。該模型很適合研究內異病灶形成早期的侵襲和血管生成機制，但與人類內異癥的形成機制、外周環境差異較大，使用范圍受限。

2 傳統動物模型

2.1 自發性和誘發性模型

動物模型按照EMs 產生的病因分為兩類，一類是自發性動物模型，此類模型僅發生于靈長類動物。另一類是誘發性動物模型，即根據Sampson 的經血逆流種植學說，通過各種外科手術法或內膜碎片注射法將內膜組織或細胞移植于動物子宮腔以外的部位，或是通過手術閉鎖其子宮頸或陰道口，人為造成經血逆流入腹腔，形成EMs 病灶，從而誘發疾病的產生。誘發性動物模型又分為異體移植和自體移植。

2.2 自體移植和異體移植

2.2.1 自體移植

自體移植是通過手術方法，直接將自體子宮內膜種植到子宮腔以外的部位或通過手術閉鎖其子宮頸或陰道口，造成經血逆流入腹腔而誘發子宮內膜異位癥的發生［14］。自體移植可用于免疫學方面及藥物治療方面的研究，但動物和人的內膜存在生化特征等方面的差異，自體移植動物的組織學特性與生物反應不完全適用于人類，因此，從實驗結果到臨床實踐過程中，仍需更多的研究與實驗加以證明。

2.2.2 異體移植

異體移植是據移植物的性質可分為同種異體移植和異種異體移植。同種異體移植即為同系小鼠或大鼠進行異體移植，而異種異體移植則是將人子宮內膜組織種植到免疫缺陷小鼠體內。這種方法可保留人類內膜組織的生物學特征，可以用來研究人類子宮內膜固有的侵襲能力及藥物療效，副反應等方面的研究，但由于免疫缺陷小鼠的使用，雖避免了排斥反應，但在不同程度上影響了腹腔液中的生長因子及細胞因子。

3 新型特殊EMs 動物模型

3.1 熒光EMs 模型

目前，熒光EMs 動物模型在子宮內膜異位癥的基礎研究方面應用日益廣泛。EMs 動物模型的光學成像技術主要采用熒光染料法和熒光素酶生物發光，如熒光染料標記內膜、基因轉染以及熒光轉基因動物在體內膜［16］。劉斌等［17］研究發現，應用AdeGFP 轉染后人子宮內膜腺上皮細胞和基質細胞混懸液注射建立活體熒光觀察模型，與直接轉染子宮內膜相比，成模率高且體外熒光存在時間較長。

熒光活體無創觀察模型為動態活體研究提供良好EMs 模型，其特點包括:①定位準確，但病灶的定量種植及觀察缺乏客觀的標準。②熒光表達時間最長為4 周，僅限于EMs 早期相關研究。③靈敏度高，特異性好，適用于異位病灶的探測觀察與研究，但不利于盆腹腔深部病灶觀察。

3.2 基因突變模型

Dinulescu 等［29］建立K-ras 基因突變模型，是自發形成EMs 的小鼠模型。小鼠卵巢表面上皮致癌基因K-ras 激活導致卵巢EMs 樣病灶，47%小鼠發生腹膜EMs 樣病灶，潛伏期長約8 個月，外顯率約為50%。由于無K-ras 基因突變在人EMs 發生，因此該模型不能代表人EMs 的基因型，僅可研究其組織形態、生物學及治療。

3.3 人免疫功能重建鼠EMs 模型

由于傳統的人子宮內膜異位癥動物模型使用免疫缺陷小鼠無法進行免疫學方面的研究，因此，王群華等［18］率先采用早孕人蛻膜與其臍血單個核細胞聯合移植，建立人免疫功能重建鼠子宮內膜異位癥模型。此模型使NOD-SCID 小鼠具有人的免疫功能，移植后的組織仍保持子宮內膜的組織形態，性狀顯著穩定，為免疫學變化、發病機理方面的研究提供良好模型，具有重要的臨床參考意義。

3.4 復發型子宮內膜異位癥模型

子宮內膜異位癥術后復發率達6.1% ～40.0%［19］。目前，我們對EMs 復發的機制尚不明確，需要借助動物模型進行研究。黃潔明等［20］采取成模后手術切除法建立復發型子宮內膜異位癥大鼠模型。同時，楊艷環等［21］驗證了具有子宮內膜異位癥復發風險大鼠模型的可行性。

3.5 體外細胞模型與細胞腹腔注射

體外分離和培養的人子宮內膜細胞比子宮內膜異位動物模型更接近于人體的特點，不僅可以觀察子宮內膜細胞增長、侵襲、轉移等情況，而且還可以進行細胞化學、超微結構、塵物學特性和分子生物學方面的研究。國內外學者［22，23］證明，更推薦選用人在位子宮內膜作為EMs 模型的標本來源。為彌補體外細胞模型對EMs 的研究缺乏對整體環境的考慮的缺陷，Beliard 等［24］內膜細胞的腹腔注射實驗結果表明，移植內膜的完整結構是造模成功的前提條件，而雌激素在病灶生長中起到了一定的促進作用。

3.6 中醫病證結合動物模型

目前，國內建立了具有中醫特色的子宮內膜異位癥動物模型，主要從肝郁型和腎虛血瘀型兩方面進行探索。肖純等［25］通過手術移植法加腎上腺素皮下注射法，建立肝郁型EMs 模型。楊心弦等［26］以手術移植法建立血瘀型EMs 大鼠模型。冉青珍等［27］從“墮胎傷腎”“產褥期勞倦”“產褥期受寒”“產褥期氣滯”四個方面成功建立腎虛血瘀型EMs模型。但是，臨床上中醫證型會隨時間推移呈現復雜的證型演變，但此類模型病因模擬單一，無法與臨床病證變化完全一致。

4 模型構建方法

4.1 內膜取材

子宮內膜異位癥動物模型的內膜取材包括正常婦女子宮內膜，內異癥患者的在位子宮內膜及異位子宮內膜，早孕人蛻膜，人子宮內膜細胞，以及動物的內膜與動物子宮組織。王群華等［28，29］實驗證明，在位內膜和早孕人蛻膜建模成功率皆為93.75%，動物子宮內膜的剝離，分為剝離法﹑刮取法﹑擠壓法剪碎法［30］。大鼠一般采用剝離法;由于小鼠可以采取刮取法﹑擠壓法及剪碎法，其中擠壓法是獲取小鼠子宮內膜理想的方法，而剪碎法操作簡化且還可以分析異位病灶中肌層的變化，有利于對內異癥發病機制的全面探討，但子宮組織塊移植較內膜移植更易發生粘連。

4.2 內膜移植方法

內膜移植方式包括:腹腔手術縫合法，皮下手術縫合法，腹腔放置法，腹腔注射法和皮下注射法。

手術移植方法［31］種植的部位定位準確，便于觀測病灶，但手術操作以及異物刺激可能影響盆腔微環境，對模型的建立存在一定影響，也易造成動物的腹腔粘連、感染和動物死亡;盆腔廣泛粘連也是EMs的病理特點之一，這一病理特點無法單純的炎性反應解釋，仍需要進一步研究。相比之下，注射法［32］對動物的創傷小，不易感染，病灶生長部位分散且易見粘連帶，符合人類內異癥的發病特征，但這也為病灶的觀測及取材帶來一定困難。

腹腔種植雖為病灶的生長創造了與人類發病相似的腹腔環境條件，但多次開腹探查在一定程度上干預著病灶形成，并導致動物生命活力下降。皮下種植可連續直觀的觀察病灶的生長變化，便于操作和測量。因此，采用皮下和腹腔兩種部位同時種植，更能反映病變的過程。

4.3 模型建立結果

4.3.1 病灶生長形態

病灶的顏色，盆腔粘連帶的形成隨著造模后的時間變化而不同，異位病灶一般在4 ～6 天開始出現，可持續8 ～10 周，肉眼可見移植物增大，可呈隆起的小包狀的透明結節或囊腫，囊內充滿黃色或透亮漿液，移植物被結締組織覆蓋并有血管生成，病理切片可見移植物中包含有子宮內膜上皮細胞，腺體和間質的生長，并有分泌活動。

4.3.2 病灶生長部位

子宮內膜異位病灶生長范圍極為廣泛，主要受到移植內膜方法的影響，同時也受周圍生長環境［33，34］的影響;另外，病灶的生長也可能與動物行走及活動方式的姿勢不同而出現差異。

5 小結

由于子宮內膜異位癥特殊的病理、生理特點及倫理道德因素，在未來較長時間內，動物模型都將是研究該疾病重要手段。雖然現在有多種建模方法，但都有各自的不足之處，而動物模型應用也存在一定局限性。理想的動物模型應該盡可能與人類疾病相似，模型構建標準化、規范化，能夠準確的反映疾病的發生、發展、變化。另外，人類子宮內膜異位癥按R-AFS 修正分期進行分期，在多種內異癥動物模型中，就子宮內膜異位癥動物模型嚴重程度分級而言，目前還未有研究涉及EMs 動物模型嚴重程度分級。動物模型需要進行嚴格評估，使之成為所研究的疾病的代言，更好的指導臨床實踐。

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