本文最初发表于Knowable Magazine。
大约 20 年前，生物学家 Caroline Gargett 在切除子宫手术中取出的组织中寻找一些非凡的细胞。这些细胞来自子宫内膜，即覆盖子宫内壁的组织。当 Gargett 在培养皿中培养这些细胞时，它们看起来像圆形的团块，周围环绕着清澈的粉红色介质。但在显微镜下观察时，她看到了她要找的东西——两种细胞，一种扁平且呈圆形，另一种细长且呈锥形，带有毛状突起。
Gargett 强烈怀疑这些细胞是成人 干细胞——稀有、可自我更新的细胞，其中一些可以分化成许多不同类型的组织。她和其他研究人员长期以来一直假设子宫内膜含有干细胞，考虑到它每月都能惊人地再生。为胚胎着床提供场所并在月经期间脱落的组织，在女性达到绝经期之前，会经历大约 400 次脱落和再生的循环。但尽管科学家们已从许多其他再生组织——包括骨髓、心脏和肌肉——中分离出成人干细胞，“但没有人曾在子宫内膜中识别出成人干细胞，”Gargett 说。
这些细胞因其修复受损组织和治疗癌症、心力衰竭等疾病的潜力而备受珍视。但它们在体内数量很少，而且难以获得，需要手术活检或用针头抽取骨髓。Gargett 说，获得先前未开发的成人干细胞来源本身就令人兴奋。这也带来了针对长期被忽视的女性健康问题（如子宫内膜异位症）的新方法的令人兴奋的可能性。
在能够声称这些细胞确实是干细胞之前，Gargett 和她在澳大利亚莫纳什大学的团队必须对它们进行一系列严格的测试。首先，他们测量了细胞的增殖和自我更新能力，发现其中一些细胞在一周内可以分裂成约 100 个细胞。他们还表明，这些细胞确实可以分化成子宫内膜组织，并识别出存在于其他类型干细胞中的某些标志性蛋白质。
Gargett，现任澳大利亚哈德森医学研究所的研究员，和她的同事们继续表征子宫内膜中的几种可自我更新的细胞。但只有这些毛状细胞，称为子宫内膜基质间充质干细胞，才是真正“多能的”，具有被诱导分化成脂肪细胞、骨细胞，甚至心脏等器官中的平滑肌细胞的能力。
大约在同一时间，两个独立的研究团队做出了另一个令人惊讶的发现：一些子宫内膜基质间充质干细胞可以在月经血中找到。Gargett 对身体会如此轻易地脱落其宝贵的干细胞感到惊讶。由于它们对器官的生存和功能如此重要，她认为身体不会“浪费”它们而将其脱落。但她立即认识到这一发现的重要性：与其依赖侵入性的手术活检来获取她在子宫内膜中发现的难以捉摸的干细胞，她可以通过月经杯来收集它们。
此后，对子宫内膜的更详细研究有助于解释为什么这些宝贵的子宫内膜干细胞的一个亚群——被称为月经干细胞——会出现在月经血中。子宫内膜有一个更深的基底层保持完整，还有一个上层功能层在月经期间脱落。在单个月经周期中，子宫内膜增厚以准备滋养受精卵，然后随着上层脱落而收缩。
Gargett 的团队已证明，这些特殊的干细胞存在于子宫内膜的下层和上层。这些细胞通常包裹在血管周围，呈新月形，它们被认为有助于刺激血管形成，并在修复和再生每月月经期间脱落的上层组织中发挥重要作用。这一层对于怀孕至关重要，为发育中的胚胎提供支持和营养。这一层以及促进其生长的子宫内膜干细胞，似乎也在不孕症中起着重要作用：如果这一层没有足够增厚，胚胎就无法着床。
子宫内膜干细胞也与子宫内膜异位症有关，这是一种影响全球约 1.9 亿女性和女孩的痛苦疾病。尽管该病症的许多方面尚未完全了解，研究人员推测其原因之一是月经血回流到女性的输卵管，即卵子从卵巢输送到子宫的管道。这种回流会将血液带入盆腔，这是一个漏斗形的腔，位于骨盆骨之间。沉积在这些区域的子宫内膜干细胞可能会导致子宫外形成子宫内膜样组织，从而形成可能导致剧烈疼痛、疤痕，并在许多情况下导致不孕的病变。
研究人员仍在开发一种可靠的、非侵入性的诊断子宫内膜异位症的方法，患者平均需要近七年才能确诊。但研究表明，从患有子宫内膜异位症的女性月经血中收集的干细胞具有不同的形状和基因表达模式，与健康女性的细胞不同。几个实验室正在研究如何利用这些月经干细胞的差异来识别患有该病症高风险的女性，这可能导致更快的诊断和治疗。月经干细胞也可能具有治疗应用。例如，一些研究小鼠的研究发现，将月经干细胞注射到啮齿动物的血液中可以修复受损的子宫内膜并改善生育能力。
其他在实验动物中的研究表明，月经干细胞可能在妇科疾病以外的领域具有治疗潜力。例如，在一些研究中，将月经干细胞注射到糖尿病小鼠体内刺激了产生胰岛素的细胞的再生并改善了血糖水平。在另一项研究中，用干细胞或其分泌物治疗损伤有助于小鼠伤口愈合。
一些小型但有前景的临床试验发现，月经干细胞可以移植到人体而不会产生不良副作用。Gargett 的团队也在尝试开发人类疗法。她和她的同事们正在使用子宫内膜干细胞——直接从子宫内膜组织而不是月经血中提取的——来设计一种网片，以治疗盆腔器官脱垂，这是一种常见的、痛苦的疾病，由于肌肉无力或受伤，膀胱、直肠或子宫会滑入阴道。
这种情况通常由分娩引起。现有疗法使用合成网片来加固和支撑虚弱的盆腔组织。但对这些材料的不良免疫反应已导致这些网片退出市场。Gargett 的研究——迄今为止仅在动物模型中进行——表明使用患者自身的子宫内膜干细胞来覆盖可生物降解的网片可以取得更好的效果。
巴西坎皮纳斯州立大学的人类学家 Daniela Tonelli Manica 表示，尽管从月经血中收集成人多能干细胞相对方便，但探索和利用这些干细胞力量——以及它们在疾病中的潜在作用——的研究仍然只占干细胞研究的一小部分。她发现，截至 2020 年，月经干细胞研究仅占所有间充质细胞研究的 0.25%，而骨髓干细胞占 47.7%。
Manica 认为月经干细胞采用缓慢的部分原因是女性生殖器被视为异常的厌女观念，以及令人作呕的反应。“月经血确实有一些‘令人作呕’的因素，”伦敦帝国理工学院的生殖免疫学家 Victoria Male 同意。她曾在 2023 年《免疫学年鉴》上合著了一篇关于子宫免疫细胞的文章。
Gargett 说，围绕月经的文化禁忌——以及女性健康研究普遍缺乏投资——可能会使获得资金变得困难。免疫学家 Male 也面临类似的挑战——她说，当她过去研究肝移植中的免疫细胞时，比现在研究子宫中的免疫细胞更容易获得资金。
Male 说：“如果我们想要更多关于月经液的研究，我们就需要更多资金，”并指出收集多天月经液的后勤费用可能很高。她表示，为了实现这一点，“我们必须解决研究资金中的性别和性别偏见。” 她和其他人希望，通过更公平的投资，月经将不再仅仅是每月一次的不便，而是被公认为再生医学的一个激动人心的新领域。
本文最初发表于 Knowable Magazine，这是一个独立的、来自《年鉴评论》的新闻报道。注册 时事通讯。
