人类子宫内膜是一种高度动态的可再生组织,在女性整个育龄期中经历400个月经周期并完成生育。反复刮宫、剖宫产、子宫肌瘤切除或感染引起的子宫内膜损伤,导致宫腔粘连和不孕。宫腔镜下宫腔粘连分离术、激素替代治疗和宫内放置宫内节育器是临床上治疗宫腔粘连的主要手段。然而对于重度宫腔粘连患者疗效不佳。因此,重建子宫内膜正常形态和功能对重症患者至关重要。脐带间充质干细胞具有低免疫原性,高自我复制能力、无创伤性收集等特点,并且可以促进损伤组织的再生修复。间充质干细胞移植的障碍之一就是它们在损伤局部的浓度并不高,胶原支架可以为移植的干细胞提供适合的物理支撑和微环境。胶原是一种天然的生物材料,是细胞外基质的主要成分,在组织工程支架中有着广泛的应用。本文首先构建了了胶原支架负载脐带间充质干细胞(CS/UC-MSCs)对大鼠子宫内膜损伤模型的内膜结构功能的恢复和生育力恢复。干细胞移存在的另一方面争议就是它的免疫原性、致瘤性、干性丢失等,而另一方面,干细胞来源外泌体具有其来源细胞相似的生物学功能,同时具有高生物稳定性,容易储存,免疫豁免,容易渗透入组织等优点,研究表明干细胞外泌体移植可以促进组织的修复再生。因此在本课题第二项研究中构建脐带间充质干细胞来源外泌体复合胶原支架(CS/Exos)作为一种全新的无细胞治疗模式,并探讨其对大鼠子宫内膜损伤模型的内膜修复和生育力恢复,并从巨噬细胞免疫调控的角度探讨了修复机制。外泌体治疗或是干细胞治疗都存在剂量效应关系很难标准化的问题。在组织修复过程中,损伤局部会产生大量细胞因子、趋化因子促进内源性干细胞的向损伤部位的募集和分化促进组织修复。与干细胞移植不同,内源性干细胞具有高生存率,不存在免疫反应,因此通过生物仿生的手段募集和捕获足够数量的间充质干细胞成为一种创伤治疗的新模式。因此在第三个研究中,我们构建了一种复合了 E7多肽和间质细胞来源因子(SDF-1α)的胶原支架(CS-E7/SDF-1α)来募集和捕获机体内源性的间充质干细胞,并在大鼠内膜损伤模型和宫腔粘连模型中探讨其促进子宫内膜修复再生和生育力恢复的效果。在第一部分的研究中,我们构建了 CS/UC-MSCs支架。体外实验结果显示CS/UC-MSCs通过旁分泌促进子宫内膜间质细胞(HESCs)的增殖和抑制其凋亡。体内实验结果显示在大鼠子宫内膜创伤模型中进行CS/UC-MSCs移植可以促进子宫内膜增厚、胶原重构,上皮增生修复,再生内膜表达更多的雌激素受体(ERα)和孕激素受体(PR)。生育力实验表明CS/UC-MSCs移植可以部分恢复内膜损伤大鼠的生育功能。因此,这些结果告诉我们CS/UC-MSCs移植有助于内膜损伤后的结构和功能恢复。在第二部分研究中,我们构建了一种CS/Exos支架来促进子宫内膜修复再生。体内实验结果显示CS/Exos移植可以促进子宫内膜增厚、胶原重构,再生内膜表达更多的ERα和PR,促进生育力恢复。机制上,体内和体外实验均表明CS/Exos促进巨噬细胞向M2型转变,减轻炎症,增加了抗炎促修复因子的分泌。通过RNA-seq发现外泌体中富集的miRNAs是外泌体产生巨噬细胞免疫调控功能的关键。总之,我们证明了 C S/Exos通过miRNAs的免疫调节功能促进子宫内膜再生和生育能力恢复。在第三部分的研究中,我们证实CS-E7/SDF-1α支架可以促进大鼠子宫内膜损伤模型的内膜修复、胶原重构、雌孕激素受体表达和生育力恢复;在大鼠宫腔粘连模型中同样可以促进子宫内膜修复、胶原重构和生育力恢复。机制上,CS-E7/SDF-1α支架可以促进骨髓源性间充质干细胞募集,促进组织内修复相关因子的表达。我们的研究结果显示了 CS/UC-MSCs,CS/Exos和CS-E7/SDF-1α对宫腔粘连和薄型内膜具有良好的治疗前景,这些研究值得往临床应用方向上进行进一步的药物开发。