Conventional natural killer cells control vascular remodeling in the uterus during pregnancy by acidifying the extracellular matrix with a2V  

傳統(tǒng)的自然殺傷細胞通過 a2V 酸化細胞外基質來控制懷孕期間子宮的血管重塑

來源：Biology of Reproduction, 2023, 108(1), 121–132

 

摘要內容

 

本研究揭示常規(guī)自然殺傷細胞（cNK） 通過 a2V（液泡ATP酶亞基） 酸化子宮細胞外基質（ECM），激活 基質金屬蛋白酶-9（MMP9），從而調控妊娠期子宮螺旋動脈（UtA）重塑的機制。關鍵發(fā)現包括：  

cNK細胞缺失（通過條件性敲除小鼠模型 VavCre a2Vfl/fl）導致子宮微環(huán)境pH升高（堿性化），抑制MMP9活化；  

 

MMP9活性下降阻礙ECM降解，血管重塑失敗，引發(fā)胎兒死亡、低體重等妊娠并發(fā)癥；  

 

組織駐留NK細胞（trNK） 不受影響，但無法補償cNK功能，證實cNK是酸化ECM的關鍵細胞群。  

 

研究目的

 

闡明 cNK細胞如何通過a2V介導的ECM酸化調控子宮血管重塑，并解析其與妊娠高血壓疾病（如子癇前期）的關聯(lián)。  

 

研究思路

模型構建：  

 

使用造血細胞特異性敲除a2V的小鼠（VavCre a2Vfl/fl），選擇性缺失cNK細胞（圖1）。  

 

對比野生型（a2Vfl/fl）與敲除鼠的妊娠結局、子宮微環(huán)境及分子變化。  

多維度驗證：  

 

細胞水平：流式細胞術分析子宮NK細胞亞群（cNK vs. trNK）（圖1A-B）。  

分子水平：檢測MMP9活性、生長因子濃度（表1）、子宮pH值（圖5）。  

 

功能水平：評估血管重塑（子宮動脈壁/腔比，圖3）、胎兒存活率（圖2）。  

 

測量數據、來源圖表及研究意義

NK細胞亞群比例  

 

來源：圖1A-B（流式細胞術）  

義：VavCre a2Vfl/fl 小鼠子宮cNK細胞顯著減少（5.4% vs. 19.1%），trNK細胞無變化，證實a2V缺失特異性影響cNK發(fā)育。  

子宮動脈重塑指標  

 

來源：圖3A-B（SMA免疫熒光染色）  

 

意義：敲除鼠子宮動脈壁/腔比無下降（NP: 2.6→gd9.5: 2.8），VSMC未脫落，血管未擴張，提示血管重塑失敗。  

生長因子濃度  

意

來源：表1（MILLIPLEX多因子檢測）  

 

意義：除β細胞素（BTC）外，VEGF等促血管生成因子無差異，排除因子缺乏導致血管重塑障礙。  

MMP9活性與活化狀態(tài)  

 

來源：圖4A-F（Western blot、ELISA、免疫沉淀活性檢測）  

 

意義：敲除鼠pro-MMP9/總MMP9比值升高（1.9 vs. 1.6），MMP9活性顯著降低（0.4 vs. 0.9），證實堿性環(huán)境抑制MMP9活化。  

子宮pH值  

 

來源：圖5（Unisense pH微電極測量）  

 

意義：敲除鼠著床位點pH顯著升高（6.8 vs. 6.6），直接證明cNK缺失導致ECM酸化不足。  

 

結論

cNK細胞是子宮ECM酸化的執(zhí)行者：通過a2V分泌H?降低局部pH，激活MMP9（圖5）。  

 

MMP9活化是血管重塑的關鍵：酸性環(huán)境驅動pro-MMP9切割為活性形式，降解ECM并釋放生長因子（圖4）。  

 

臨床關聯(lián)：cNK/a2V/MMP9軸功能障礙導致子宮血管重塑失敗，與子癇前期、胎兒死亡直接相關（圖2-3）。  

 

 

丹麥Unisense微電極測量數據的詳細解讀

 

技術原理與操作

設備：100 μm pH微電極（Unisense），插入小鼠子宮著床位點實時測量。  

 

校準：電極預校準，直接讀取組織局部pH值（非勻漿液）。  

 

測量目標：妊娠第9.5天（gd9.5）著床位點微環(huán)境pH。  

 

研究意義

直接驗證酸化假說：  

 

首次證實cNK缺失導致子宮局部pH升高（6.8→6.6）（圖5），為"a2V酸化ECM"理論提供直接證據。  

 

 

解釋MMP9活化失敗機制：堿性環(huán)境抑制pro-MMP9切割（圖4）。  

空間分辨率優(yōu)勢：  

 

微電極可定位測量著床位點（而非全子宮勻漿），避免微環(huán)境異質性干擾，精準反映cNK功能區(qū)域。  

連接生理與病理：  

 

pH升高與血管重塑失敗（圖3）、胎兒死亡（圖2）顯著相關，確立pH作為妊娠預后的生物標志物。

 

轉化醫(yī)學價值：  

 

為子癇前期提供新機制：子宮堿性化可能是妊娠高血壓疾病的早期指標，Unisense電極技術或可用于臨床監(jiān)測。  

 

技術局限性

侵入性操作：需手術暴露子宮，限制活體動態(tài)監(jiān)測。  

 

點測量局限：單點數據可能忽略組織內pH梯度，需多點采樣補充。  

 

 

核心貢獻：Unisense微電極數據首次將 cNK細胞→a2V酸化→pH下降→MMP9活化 串聯(lián)為因果鏈條，確立pH為妊娠血管重塑的調控樞紐。