来源:市场资讯

(来源:药康生物GemPharmatech)

子宫内膜异位症(Endometriosis, EMs)是一种以子宫内膜样组织在宫腔外异常生长为特征的慢性妇科疾病,也是育龄女性慢性盆腔痛和不孕的重要原因之一。其经典发病机制认为,子宫内膜组织可通过逆行月经种植于腹腔并形成异位病灶。[1]

据统计,全球约有 10%的育龄女性受到子宫内膜异位症影响(约1.9亿女性)。[2]其中,疼痛是最主要且最影响生活质量的临床表现,包括痛经、慢性盆腔痛、性交痛以及非周期性盆腔疼痛等。

然而,目前临床治疗仍面临诸多挑战:

  • 激素治疗可缓解部分症状,但长期应用存在局限;

  • 手术治疗存在复发风险;

  • 针对疼痛机制的新型靶向药物仍缺乏有效临床前评价体系。

随着对疾病机制研究的深入,如何建立能够同时模拟“病灶形成”和“疼痛表型”的动物模型,成为推动内异症创新药物研发的重要环节。

从病灶形成到慢性疼痛:子宫内膜异位症的复杂致痛机制

子宫内膜异位症相关疼痛是激素调控、炎症反应及神经敏化共同作用的结果。雌激素依赖性的异位病灶持续生长,可促进局部组织重塑并激活外周伤害性感受器;同时,病灶形成的炎症微环境可进一步增强疼痛感受器敏感性,降低疼痛阈值。[2,3]随着疾病进展,长期刺激还可诱导神经纤维异常增生,并激活NGF/BDNF、TRPV1等疼痛相关信号通路,最终导致慢性疼痛的发生和持续。[4]

最终形成:病灶刺激 → 炎症激活 → 神经敏化 → 慢性疼痛持续的恶性循环。

因此,一个理想的内异症动物模型不仅需要形成稳定异位病灶,还需要能够反映疼痛相关行为和神经机制变化。

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大鼠子宫内膜异位症疼痛模型:构建病灶与疼痛评价一体化平台

基于内异症疾病特点,药康生物建立了大鼠腹壁子宫内膜异位症疼痛模型(Rat Abdominal Wall Endometriosis Pain Model)。

该模型通过自体子宫组织移植方式诱导异位病灶形成,并结合疼痛行为学检测及分子机制分析,实现疾病表型的综合评价。

模型设计包括:

  • Sham假手术组

  • EMT模型组(自然动情期进行移植)

  • EMT+Estradiol模型组(雌激素诱导发情,并术后持续Q3D雌激素刺激)

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图1. |大鼠子宫内膜异位症模型建立流程:通过自体子宫组织移植建立异位内膜病灶,结合假手术对照及雌激素支持模型,评价病灶形成及疼痛相关表型。

模型成功验证:稳定形成典型异位内膜病灶

造模后,通过组织外观和病理组织学分析验证模型建立情况。

结果表明:大鼠子宫内膜异位症模型成功模拟了异位组织形成及病理改变。

图2. |大鼠子宫内膜异位症模型异位病灶形成的组织学验证(HE染色):
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图2. |大鼠子宫内膜异位症模型异位病灶形成的组织学验证(HE染色):

图2A:移植第14天,异位的子宫内膜组织血管化良好并形成囊性结构。

图2B:HE病理评分基于上皮结构形成、腺体/囊体结构以及基质增生和炎症浸润三个维度进行综合评价。

图2C:HE染色结果显示,Sham组未观察到明显异位子宫内膜结构;EMT模型组形成典型异位子宫内膜病灶;EMT+Estradiol模型组在持续雌激素刺激下进一步维持异位病灶形成,并表现出更明显的组织学改变。

结果显示:EMT模型组及EMT+Estradiol模型组HE评分显著高于Sham组,验证了大鼠子宫内膜异位症模型的成功建立。

疼痛行为学验证:模型成功复现内异症相关疼痛表型

为了进一步评价模型是否能够模拟临床疼痛表现,研究采用多维度疼痛检测方法:

1. Von Frey机械痛检测

通过电子Von Frey检测:

  • 腹壁机械敏感性;

  • 外周痛觉敏化程度。

结果显示:EMT模型动物出现明显机械痛敏增强。

2. Tail-flick热痛检测

通过尾甩实验评价:

  • 热刺激敏感性变化;

  • 疼痛反应阈值改变。

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图3. |大鼠内异症模型疼痛行为学评价:|Von Frey(内异组织和足后测试)及Tail-flick检测验证内异症相关疼痛表型。*,p < 0.05;**,p < 0.01;***,p < 0.001;****,p < 0.0001(通过单因素方差分析得出)。

结果显示:EMT模型动物表现出机械痛敏及热痛敏增强,证明该模型能够有效模拟临床相关疼痛特征。

疼痛机制验证:TRPV1介导的神经敏化激活

除行为学评价外,进一步检测疼痛相关神经通路变化。DRG(背根神经节)检测显示:EMT模型中TRPV1表达增加,提示外周痛觉神经敏化被激活。

图4. |雌激素增强子宫内膜异位症(EMT)模型构建及病灶评价
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图4. |雌激素增强子宫内膜异位症(EMT)模型构建及病灶评价

图4A:Day 28异位病灶荧光信号定量分析。EMT模型组形成稳定异位病灶,雌激素处理进一步增强病灶荧光面积及阳性区域比例。

图4B:DRG(背根神经节)荧光成像。绿色信号表示TRPV1阳性信号;蓝色表示细胞核。

结果显示,EMT+Estradiol组较EMT Model组呈现更明显的病灶扩增,验证了雌激素对异位内膜生长的促进作用。

指标说明:

  • Areal density:异位病灶荧光面积密度

  • Positive Area%:荧光阳性区域面积比例

结合:

  • 异位病灶形成;

  • 疼痛行为改变;

  • TRPV1通路激活;

*证明该模型能够从疾病表型和机制层面模拟子宫内膜异位症疼痛。

从疾病模型到药物研发:助力内异症疼痛治疗创新

药康生物大鼠子宫内膜异位症疼痛模型提供:

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该模型实现:病灶形成验证 × 疼痛行为评价 × 神经机制分析 三位一体,为内异症疼痛药物开发提供可靠的临床前评价平台。

女性健康领域模型布局:推动创新药物转化研究

围绕女性健康及炎症疼痛疾病研究需求,药康生物持续完善疾病模型体系,覆盖:

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通过高质量动物模型和多维度药效评价体系,加速创新治疗策略从机制研究走向临床转化。

参考资料

[1] Sampson JA. Peritoneal endometriosis due to menstrual dissemination of endometrial tissue into the peritoneal cavity. 1927.

[2] Zondervan KT, et al. Endometriosis. N Engl J Med. 2020.

[3] Stratton P, Berkley KJ. Chronic pelvic pain and endometriosis: translational evidence of the relationship and implications. Human Reproduction Update. 2011;17(3):327-346.

[4] Maddern J, Grundy L, Castro J, Brierley SM. Pain in Endometriosis. Frontiers in Cellular Neuroscience. 2020;14:590823.

作者|董一诺

审核|许舒欣

编辑|Ning