年龄、生活方式与疾病对人类输卵管纤毛运输功能的影响:一项揭示生育力潜在调控机制的研究

《Scientific Reports》:Age, lifestyle, and disease affect ciliary transport in the human fallopian tube

【字体: 时间:2025年11月19日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本刊编辑推荐:为解决年龄、生活方式及妇科疾病对人类输卵管纤毛运动功能影响不明的问题,研究人员开展了关于输卵管纤毛搏动频率(CBF)的主题研究。结果揭示,CBF不受月经周期阶段及输卵管解剖位置影响,但随年龄增长呈特定变化模式,肥胖(高BMI)和吸烟分别显著降低和升高CBF,而良性子宫肌瘤、卵巢囊肿以及宫颈癌、子宫内膜癌等妇科恶性肿瘤均导致CBF显著下降。此研究首次在近生理条件下明确了多种因素对输卵管运输功能的调节作用,对优化辅助生殖技术(ART)及年轻癌症患者生育力保护具有重要指导意义。

  
在人类生殖过程中,输卵管纤毛的同步搏动扮演着至关重要的角色,它负责捕获排卵后释放的卵母细胞-卵丘复合体,并确保早期胚胎能够被适时地运送到子宫腔,为成功妊娠奠定基础。此外,纤毛运动还促进了输卵管内液体的循环,这些液体含有对精子获能、受精及早期胚胎发育至关重要的营养因子。然而,长期以来,关于年龄增长、个人生活习惯(如吸烟、饮酒、体重指数)以及常见的妇科良恶性疾病(如卵巢囊肿、子宫肌瘤、宫颈癌、子宫内膜癌)究竟如何影响输卵管纤毛的功能,科学界仍缺乏清晰的认识。这种认知的空白限制了我们针对因输卵管功能异常导致的不孕症或辅助生殖技术(ART)成功率不理想等情况,开发更有效的干预策略。
为了回答这些关键问题,由都柏林大学医学院健康科学中心的Sabine Kolle教授领导的研究团队,在《Scientific Reports》上发表了他们的最新研究成果。他们利用先进的活细胞成像技术,在近乎生理条件下实时定量分析了人输卵管样本的纤毛搏动频率(CBF),系统评估了上述多种因素对纤毛功能的影响。
研究人员为开展此项研究,主要应用了以下关键技术方法:研究获得了相关医院的伦理批准,并收集了43名患者(包括因家族史接受风险降低手术的对照组,以及诊断为卵巢囊肿、良性子宫肌瘤/息肉、宫颈癌和子宫内膜癌的患者)的输卵管样本(壶腹部和峡部)。核心实验技术为定量活细胞成像分析:使用配备40倍水浸物镜的固定载物台正置显微镜和高速相机,以每秒100帧的速度录制纤毛运动视频。通过快速傅里叶变换(FFT)和图像分析软件,将纤毛运动引起的灰度变化转换为频率值(Hz),从而精确测量CBF。统计分析则采用SPSS软件,运用广义线性模型(用于重复测量数据)、Spearman等级相关分析等方法评估各组间的显著性差异。
CBF不受解剖位置和周期阶段影响
研究首先确认,输卵管的纤毛搏动频率在壶腹部和峡部之间没有显著差异,同时左右两侧输卵管的CBF也基本相同。此外,无论是在月经周期的增殖期还是分泌期,或是处于绝经后状态,健康对照患者的CBF均保持稳定,表明纤毛的基础功能不受这些生理变化的影响。
CBF受年龄影响
研究发现,患者年龄与CBF存在显著相关性。在45岁以下的患者中,随着年龄增长,CBF呈下降趋势。而在45至50岁之间的患者(围绝经期),CBF会出现一个短暂的升高,随后在50至55岁的患者中再次下降。这种变化模式可能与围绝经期激素水平的波动有关。
生活方式因素对CBF的影响
体重指数(BMI)被证明是影响CBF的重要因素。在对照组和良性疾病患者中,随着BMI的增加,平均CBF显著降低。吸烟则呈现出相反的效果,吸烟者的CBF显著高于非吸烟者。相比之下,规律的酒精摄入对CBF没有产生显著影响。
良性疾病对CBF的影响
与对照组相比,患有良性子宫肌瘤或息肉的患者,其输卵管CBF显著降低。对于卵巢囊肿患者,CBF的变化则表现出复杂性:在绝经后和围绝经期患者中CBF较高,而在增殖期的单一患者中CBF较低。总体而言,与同期相对照组相比,卵巢囊肿患者的CBF也呈现下降趋势。
恶性肿瘤对CBF的影响
研究首次揭示了妇科恶性肿瘤对输卵管功能的负面影响。与周期匹配的对照组相比,宫颈癌患者的CBF显著降低。同样,绝经后子宫内膜癌患者的CBF也显著低于绝经后对照组。有趣的是,在子宫内膜癌患者内部比较中发现,与预后良好的低级别、早期(FIGO I-II期)疾病相比,预后较差的高级别浆液性子宫内膜癌(HGSEC)或晚期(FIGO III期)患者的CBF反而更高。
综上所述,这项研究首次在近乎生理条件下,利用先进的活细胞成像技术,全面揭示了年龄、生活方式(肥胖、吸烟)、良性疾病(子宫肌瘤、卵巢囊肿)和恶性妇科肿瘤(宫颈癌、子宫内膜癌)对人类输卵管纤毛搏动功能的显著影响。研究结论强调,输卵管纤毛功能受损会改变胚胎的运输速度,从而降低成功妊娠的几率。这一发现具有多重重要意义:首先,它为临床咨询提供了实证依据,强调改善生活方式(如控制体重、戒烟)对维护生育力的重要性;其次,它明确指出,在涉及输卵管功能的研究中,应将患有子宫肌瘤或卵巢囊肿的患者与真正健康的对照组区分开来,以避免数据偏差;最后,对于有生育需求的年轻妇科癌症患者(如宫颈癌患者),该研究提示输卵管功能可能已受疾病影响,这为解释其治疗后生育困难提供了新视角,并暗示调控早期胚胎运输速度可能成为优化辅助生殖技术(ART)成功率的一个有价值的新靶点。
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