著床是一個複雜的多因素互作的過程，涉及宮腔上皮增殖、分化及胚胎黏附等過程。但由於缺乏適宜的體外模型，導致在著床視窗期間缺乏對細胞生理和病理生理的準確認識，是對複發性植入失敗（RIF）患者正確診斷和治療的主要障礙。纖毛作為子宮內膜上皮的關鍵細胞器之一，在胚胎著床過程中所起的作用尚不清楚。
2025年2月6日，四川大學華西第二醫院西部婦幼醫學研究院生殖遺傳與表觀修飾實驗室許文明教授團隊聯合四川大學華西第二醫院婦產科學肖雪教授團隊以及廣東省人民醫院生殖醫學科趙曉苗教授團隊在《Cell Proliferation》上發表子宮內膜上皮類器官相關研究論文“Ciliary IFT-B Transportation Plays an Important Role in Human Endometrial Receptivity Establishment and is Disrupted in Recurrent Implantation Failure Patients”。該文章透過體外構建子宮內膜上皮類器官揭示了激素調控子宮內膜纖毛的形態和分子變化，表明子宮內膜纖毛在胚胎著床中的重要作用，同時揭示了線粒體代謝對正常纖毛發生和胚胎著床至關重要。
研究團隊收集了育齡期健康婦女和反覆著床失敗(recurrent implantation failure, RIF)患者的子宮內膜構建了內膜類器官，並透過雌孕激素誘導體外模擬月經週期，記錄不同時期的分子變化。RNA測序顯示激素刺激後纖毛活性明顯增加，包括纖毛組裝、纖毛運動和微管運動蛋白活性的增加。免疫熒光和電鏡結果表明，纖毛尖端的新結構纖毛衍生球（cilia-derived sphere, CDS）可能透過纖毛內運輸複合體B（Intraflagellar Transport B complex，IFT-B）運輸參與了受體子宮內膜微環境的建立。同時結果表明，線粒體和溶酶體在纖毛的基底富集。透過纖毛超微蛋白質組學結果表明，線粒體蛋白被轉運到纖毛體，其可能參與子宮內膜容受性的建立。然而在RIF類器官中，研究團隊觀察到有缺陷的IFT-B複合物形成和線粒體極性分佈的消失。綜上所述，研究結果支援了CDS受激素刺激調控的觀點，而IFT-B複合體聚集在頂端，參與了線粒體能量供應促進的接受性子宮微環境的構建。研究團隊的研究可能揭示了一種新的纖毛相關的運輸途徑，其中子宮內膜透過CDS結構參與著床。在臨床病例中，缺陷CDS的形成可能與RIF有關。
該篇研究的主要創新點在於首次揭示了子宮內膜纖毛在激素刺激下形成的新型結構——纖毛衍生球(CDS)，並探討了其在子宮內膜容受性建立中的潛在作用。以下是文章的主要創新點總結：
1. 發現新型纖毛結構（CDS）
CDS的形成：研究發現，在激素（雌激素和孕酮）刺激下，子宮內膜纖毛的頂端形成了一個球狀結構（CDS），這種結構在正常的子宮內膜容受性建立過程中出現。
CDS的功能：CDS可能透過IFT參與囊泡運輸，進而影響子宮內膜微環境的建立。
2. 纖毛內運輸（IFT）的調控作用
IFT-B複合物的作用：研究發現，IFT-B複合物的多個核心蛋白（如IFT52、IFT27、IFT22、IFT20等）在激素刺激後表達顯著增加，並在CDS中富集，表明IFT-B複合物在纖毛形成和功能中起關鍵作用。
線粒體與纖毛的關係：線粒體在纖毛基底部的極化分佈為纖毛內運輸提供了能量支援，這種能量代謝的調控對於正常纖毛形成和胚胎植入至關重要。
3. 子宮內膜類器官模型的應用
類器官模型的應用：研究利用子宮內膜類器官模型，成功模擬了激素誘導的子宮內膜分泌期變化，並觀察到了與體內相似的纖毛形態和功能變化。
RIF患者的異常纖毛功能：研究發現，反覆植入失敗（RIF）患者的子宮內膜類器官中，纖毛內運輸和線粒體功能存在缺陷，導致纖毛形態異常和胚胎植入失敗。
4. 線粒體動力學與纖毛功能的關係
線粒體的極化分佈：在正常子宮內膜類器官中，線粒體在纖毛基底部形成極化分佈，而在RIF患者中，線粒體呈現擴散分佈，無法為纖毛內運輸提供足夠的能量支援。
線粒體DNA複製數的變化：研究發現，RIF患者的線粒體DNA複製數在激素刺激後增加，可能是為了補償能量代謝的缺陷。
5. 纖毛功能與胚胎植入的關係
纖毛抑制劑的影響：透過使用纖毛抑制劑（ciliobrevin D），研究證實纖毛功能對胚胎植入過程至關重要，抑制纖毛功能會導致胚胎附著率顯著降低。
總結：這篇文章的創新點在於首次揭示了子宮內膜纖毛在激素刺激下形成的CDS結構，並闡明瞭IFT-B複合物和線粒體在纖毛功能和胚胎植入中的關鍵作用。這些發現為理解子宮內膜容受性建立的分子機制提供了新的視角，併為反覆植入失敗（RIF）患者的診斷和治療提供了潛在的新靶點。
四川大學華西第二醫院博士研究生楊昊軒，生殖遺傳與表觀修飾實驗室科研助理張靜，碩士研究生嚴菲，四川大學華西第二醫院日間手術室陳一虹博士為論文的共同第一作者。研究得到了北京大學杜鵬教授團隊的大力支援。
原文連結：
https://doi.org/10.1111/cpr.13819
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