Nat Commun新研究破解“胚胎着床难”问题！子宫内膜芯片+评分系统让个性化不孕医治更精准

对良多备孕家庭来讲，辅助生殖路上最煎熬的莫过在频频移植优良胚胎却屡屡掉败——明明胚胎质量达标，可子宫内膜就是“留不住”胚胎。临床数据显示，约15%-20%的不孕患者面对这类窘境，焦点问题在在子宫内膜容受性评估不敷精准。今朝经常使用的子宫内膜厚度丈量、容受性阵列检测等方式，要末依靠大夫主不雅判定，要末难以捕获子宫内膜动态转变的微情况，很难为临床供给足够精准的指点。

近日，Nat Commun颁发的一项立异研究用“芯片手艺+评分系统”的组合，为解决这一临床困难带来了新但愿。

研究团队率先打造出患者来历的血管化子宫内膜芯片（EoC）。这款芯片可不是简单的“微型培育皿”，它精准整合了子宫内膜上皮类器官、基质细胞和血管内皮细胞三层焦点布局，不但完全复刻了体内人宫内膜的多层级组织特点，还能动态摹拟月经周期中增殖期、排泄期的激素响应，乃至能复现子宫内膜血管生成的进程。更要害的是，芯片保存了患者独有的份子表达特点，好比整合素αvβ3、骨桥卵白（OPN）这些和子宫内膜“采取”胚胎紧密亲密相干的黏附份子，让每块芯片都成为患者子宫内膜的“微型替身”。

图1：患者来历子宫内膜芯片的示意图和利用

为确认这款芯片是不是能真实摹拟体内人宫内膜状况，研究团队用小鼠模子做了进一步验证。成果很让人欣喜：EoC能精准还原小鼠动情周期各阶段的子宫内膜特点，雌激素受体β、孕激素受体的表达模式和小鼠体内的亲本组织高度一致；作为子宫内膜容受性要害标记物的OPN，在动情期（对应人类着床窗口期）的表达程度也和体内组织完全吻合。更主要的是，芯片中子宫内膜血管生成的活跃水平会随动情周期转变，动情期的血管芽面积和血管总面积较着高在其他阶段，完善复刻了子宫内膜为迎接胚胎做预备时的血管重塑进程。另外，研究团队还在芯片上搭建了滋养层侵袭模子，不雅察到滋养层球会慢慢穿透子宫内膜基质层，基质细胞与滋养层细胞的互动也和体内胚胎着床初期进程一致，成功复现了母胎界面最初的“交换”场景。

图2：操纵滋养层侵袭模子在子宫内膜芯片中重建亲本组织模样宫内膜特点

有了靠得住的芯片平台，研究团队进一步开辟出子宫内膜容受性评分系统（ERS2）。这个系统环绕两年夜焦点维度打分：一是子宫内膜容受性相干份子标记物（整合素αvβ3、OPN）的表达强度，二是血管生成相干的定量指标（血管生成芽面积、血管总面积）。每一个指标满分5分，总分20分，此中12-20分被鉴定为子宫内膜具有“采取”胚胎的能力。

对12名不孕患者的评估成果显示，ERS2评分和临床IVF-ET怀胎终局高度匹配：正常子宫内膜患者的评分多在13-15分，后续移植年夜多成功；而频频着床掉败患者的评分遍及低在12分，后续IVF也根基没能成功，这申明该系统能精准判定患者子宫内膜的健康状况和胚胎着床潜力。

图3：子宫内膜芯片中患者特异性质宫内膜情况的重现和子宫内膜容受性评分系统ERS2的开辟

这项研究的价值不止在评估，还延长到了个性化医治范畴。针对宫腔粘连患者，研究团队经由过程EoC挑选出CXCL12、人绒毛膜促性腺激素（hCG）、维生素D3三种潜伏医治药物。此中CXCL12表示最凸起，不但能让患者子宫内膜整合素αvβ3的表达恢复到正常程度，还能让血管芽面积晋升2倍，乃至能改良滋养层细胞的侵袭深度，成为该类患者的最优医治候选方案。另外，对一位频频着床掉败归并频频怀胎丢掉的患者，研究团队用EoC-ERS2监测血小板富集血浆（PRP）的医治结果：颠末三次医治后，患者子宫内膜的OPN表达从之前的“点状散布”酿成了“全上皮笼盖”，血管面积也增添了1倍，ERS2评分从最初的6分升至16分，清楚证实了PRP医治能有用改良患者子宫内膜微情况。

图4：操纵子宫内膜芯片-ERS2证实不孕患者子宫内膜容受性的渐进性改良并验证现实利用价值

这项研究用“患者来历芯片+个性化评分系统”的组合，不但冲破了传统子宫内膜容受性评估方式的局限，更搭建起“评估-医治-监测”一体化的个性化诊疗路径。对临床大夫来讲，这个平台能帮忙他们精准判定患者子宫内膜状况、挑选最合适的医治方案，还能动态监测医治结果，避免患者在频频试错中耗损时候和精神；对不孕患者而言，这意味着“频频着床掉败”不再是找不到缘由的困难，个性化医治有了更精准的标的目的。今朝研究团队已启动多中间临床验证，将来若能纳入辅助生殖常规诊疗流程，将鞭策生殖医学向“精准化、个别化”再迈一步，为更多不孕家庭带来生育但愿。（Bioon.com）

参考文献：

Lee, G., Lee, YG., Koo, H.S. et al. Microengineered patient-derived endometrium-on-a-chip for the evaluation of endometrial receptivity and personalised translational medicine. Nat Commun 16, 10439 (2025). https://doi.org/10.1038/s41467-025-65406-7