《Cell Proliferation》：Three-Dimensional Architecture of Ectopic Epithelium and Vasculature in Ovarian Endometriosis Revealed by Tissue-Clearing Imaging
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期刊编辑推荐：本研究针对卵巢子宫内膜异位症(OEM)传统二维病理学的局限，开发了改良的组织透明化技术(CUBIC)，首次在三维层面系统揭示了OEM病变中异位上皮与脉管系统的空间架构。研究发现，异位上皮和血管在外囊壁显著富集，上皮形态多样且与血管存在位置依赖性的共定位模式，并在少数病例中意外观察到血管腔内的上皮样结构。该工作为理解OEM的病理生理机制提供了前所未有的三维视角，对临床诊断和治疗具有重要参考价值。
改良CUBIC方法实现卵巢子宫内膜异位症病变组织的透明与三维成像
针对传统二维组织学无法揭示卵巢子宫内膜异位症(OEM)三维结构的局限，本研究团队对适用于人腺肌症的CUBIC(Clear, Unobstructed Brain/Body Imaging Cocktails and Computational analysis)方案进行了优化。原方案的折射率匹配溶液(CUBIC-R)易在组织表面结晶，影响成像深度和荧光稳定性。研究者将其替换为RIMS溶液，成功解决了上述问题。改良后的方案显著提升了成像深度，实现了对所有人OEM样本的有效透明化。随后，研究者通过联合免疫荧光染色标记异位上皮细胞标志物E-钙粘蛋白(E-cadherin)、血管内皮细胞标志物CD31以及细胞核(DAPI)，并利用光片荧光显微镜和共聚焦显微镜进行深层光学切片，最终结合Imaris软件进行三维图像重建与定量分析，完整绘制了OEM病变的空间结构图。
丰富的异位上皮和脉管系统优先定位于卵巢囊肿外壁
OEM囊肿壁在解剖学上呈现明显的双层结构：棕色的内层和白色的外层。通过三维成像分析，研究发现异位上皮和血管在外囊壁的丰度显著高于内囊壁。定量分析显示，外囊壁的血管密度和异位上皮密度分别比内囊壁高出46%和81%。这表明OEM病变中异位上皮和血管的分布在囊壁内外存在显著异质性，并主要集中在外壁。此分布模式在不同年龄、囊肿大小、生育史、月经周期阶段及术前激素治疗的患者中均表现稳定，提示外囊壁是一个固有的、稳定的上皮-血管生态位。
异位上皮呈现高检出率与多样的三维组织结构形态
在分析的49例样本中，异位上皮的检出率高达87.8%，显著高于传统组织切片技术约60%的报道，表明异位上皮在OEM组织中普遍存在。在三维结构层面，异位上皮展现出显著的形态学异质性。与正常在位子宫内膜上皮典型的管状结构不同，异位上皮呈现多种三维构型，包括：连续性上皮结构、乳头状上皮结构、曲线形上皮结构、裂隙状上皮构型、不连续性上皮结构以及管状样结构。统计显示，连续形式最为常见，而管状样结构最少见，这表明异位上皮经历了显著的结构重塑。
异位上皮细胞在单细胞水平呈现多样化形态与增殖异质性
在单细胞水平，三维重建揭示异位上皮细胞缺乏均一的细胞结构。根据细胞形状，可将其分为多种形态类型，包括：蜂窝状细胞、点状细胞、球状细胞、柱状样细胞、梭形样细胞以及不规则细胞。这些不同形态的细胞常共存于同一病灶内，表明异位上皮在细胞水平存在显著的异质性。定量单细胞分析进一步揭示了这些形态类型在细胞尺寸上的差异。此外，增殖标志物Ki-67的免疫染色分析显示，不同形态上皮细胞的增殖活性存在显著差异。蜂窝状、柱状样和不规则细胞表现出较高的Ki-67阳性率，而点状、球状和梭形样细胞的增殖指数则较低。这表明异位上皮细胞内的形态异质性与不同的功能状态相关。
血管优先围绕异位上皮分布，且模式取决于上皮位置
三维成像结果显示，血管倾向于定位在异位上皮周围。统计分析证实，异位上皮周围的血管密度和血管覆盖率显著高于其周围的基质区域。更重要的是，血管的分布模式高度依赖于异位上皮的位置。当异位上皮在病灶表层生长时，周围的血管主要分布在上皮下方，形成单侧血管网络。而当异位上皮位于病灶深层时，周围的血管主要环绕上皮，形成圆周状结构。这表明上皮的生长及其空间定位可能影响血管分布，提示上皮与血管之间存在潜在的交互对话。
在三维重建上皮-血管界面的过程中，研究者在少数OEM病例中意外地发现，血管腔内存在上皮样细胞团。这一发现是之前在人卵巢子宫内膜异位症中未报道过的形态学观察，可能为疾病转移机制提供新的形态学证据。
激素状态与临床特征未显著改变OEM病变的核心空间结构
为了探究患者特征或激素状态是否会混淆OEM病变的空间组织，研究者分析了多项临床变量与异位上皮/血管密度的关联。结果显示，年龄、囊肿直径、孕产史等与内、外囊壁的异位上皮密度和血管密度无显著相关性。月经周期阶段（增殖期 vs. 分泌期）也未对上皮或血管密度产生显著影响。术前促性腺激素释放激素激动剂(GNRHa)治疗未显著改变任何囊壁的异位上皮密度，但显著降低了外囊壁的血管密度，而对内囊壁的血管密度无影响。此外，无论是在单细胞形态多样性还是在三维上皮结构模式多样性上，均未发现与月经周期或GNRHa治疗有显著关联。在所有临床和激素亚组中，血管构型始终与异位上皮的空间位置相一致，表现为位置依赖性的血管模式。这些结果表明，OEM中描述的核心上皮-血管空间结构具有显著的稳定性，而非激素状态的瞬时反映。
