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(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。
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)
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。
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:
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:
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
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