間隙連接蛋白43與婦科疾病

賈喜菲(綜述)，宋靜慧(審校)

(1.內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院研究生院，呼和浩特010050;2.內(nèi)蒙古醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，呼和浩特010059)

細(xì)胞間隙連接通訊(gap junction intercellular communication，GJIC)是以細(xì)胞間的間隙連接(gap junction，GJ)為途徑進(jìn)行的細(xì)胞間物質(zhì)和信息交換的最直接連接形式，對(duì)細(xì)胞的增殖、分化和凋亡、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及機(jī)體的新陳代謝、生長(zhǎng)發(fā)育等生理功能起重要的調(diào)控作用。一個(gè)間隙連接通道由位于相鄰細(xì)胞膜上的兩個(gè)配對(duì)半通道(hemichannels)［又稱(chēng)連接子(connexons)］彼此對(duì)接錨連形成，每一個(gè)半通道又由六個(gè)啞鈴狀相同或相似的跨膜蛋白——連接蛋白排列而成，是進(jìn)行細(xì)胞間通訊的物質(zhì)基礎(chǔ)，是機(jī)體固有的、與細(xì)胞生長(zhǎng)發(fā)育及增殖分化等密切相關(guān)的膜表面分子，是維持機(jī)體組織器官正常結(jié)構(gòu)及功能的基礎(chǔ)。因此，間隙連接蛋白的正常和異常表達(dá)，可直接影響細(xì)胞及組織、器官的功能狀態(tài)。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)21種連接蛋白，其中間隙連接蛋白43(connexin 43，Cx43)作為最重要的間隙連接蛋白，分布最廣泛，對(duì)它的研究也最多［1］。Cx 43是影響間隙連接通訊功能的重要因子，其與腫瘤的關(guān)系是目前研究的熱點(diǎn)，被認(rèn)為是非突變型抑癌基因。

1 Cx43與子宮肌瘤

子宮平滑肌瘤是性激素依賴(lài)性疾病，有研究表明非妊娠期育齡婦女子宮平滑肌瘤組織中Cx43 mRNA及其蛋白水平明顯高于自身子宮肌肉組織中的水平［3］，且同樣受著性激素濃度的影響。雌二醇可上調(diào)Cx43 mRNA和蛋白的表達(dá)，孕酮?jiǎng)t通過(guò)阻止Cx43蛋白從高爾基體裝配至肌肉細(xì)胞膜上，從而起到抑制作用。Petrocelli等［4］在對(duì)大鼠的研究中發(fā)現(xiàn)，Cx43的表達(dá)比較特異，子宮肌瘤組織高雌激素受體水平伴隨著Cx43基因和蛋白的高表達(dá)，其表達(dá)明顯高于自身子宮肌組織。且雌激素對(duì)Cx43轉(zhuǎn)錄水平起正性調(diào)節(jié)作用而孕激素起負(fù)性調(diào)節(jié)。陳必良等［5］通過(guò)應(yīng)用核酸原位雜交技術(shù)和免疫組織化學(xué)法，對(duì)37例子宮肌瘤組織研究表明，相同子宮平滑肌瘤組織中孕激素受體表達(dá)陽(yáng)性率及強(qiáng)度較雌激素受體更為顯著。孕激素及孕激素受體的依賴(lài)反應(yīng)是使子宮平滑肌瘤細(xì)胞有絲分裂增加，刺激子宮平滑肌瘤生長(zhǎng)，在子宮平滑肌瘤發(fā)生過(guò)程中起重要作用。子宮平滑肌瘤中孕激素受體升高的同時(shí)，伴有Cx43表達(dá)的明顯增強(qiáng)，體現(xiàn)出對(duì)孕激素受體較強(qiáng)的反應(yīng)性，可能是失去的對(duì)孕激素的陰性調(diào)節(jié)又重新變成高敏狀態(tài)、對(duì)甾體激素反應(yīng)性改變的結(jié)果。Cx43的過(guò)度表達(dá)可能是子宮平滑肌瘤發(fā)生的機(jī)制之一。

2 Cx43與子宮內(nèi)膜異位癥

在許多惡性腫瘤中，發(fā)現(xiàn)Cx43蛋白的表達(dá)受到抑制，間隙連接蛋白介導(dǎo)的細(xì)胞間隙連接通訊功能隨之降低，腫瘤細(xì)胞的細(xì)胞間隙連接通訊功能降低與腫瘤的轉(zhuǎn)移能力呈負(fù)相關(guān)。細(xì)胞間隙連接通訊功能減弱，容易引起腫瘤細(xì)胞脫落，向其他組織黏附、侵襲。而子宮內(nèi)膜異位癥為具有侵襲性的良性疾病，其異位種植、侵襲等生物學(xué)行為與惡性腫瘤有很多相似之處。因此，許多研究發(fā)現(xiàn)間隙連接通訊也在內(nèi)膜異位癥致病中起一定作用。劉志能等［6-8］選取24例卵巢子宮內(nèi)膜異位灶、41例子宮內(nèi)膜異位癥在位內(nèi)膜及30例正常子宮內(nèi)膜標(biāo)本，研究其間質(zhì)細(xì)胞Cx43表達(dá)情況，發(fā)現(xiàn)Cx43蛋白在異位及在位子宮內(nèi)膜的間質(zhì)細(xì)胞中均有不同程度的表達(dá)，子宮內(nèi)膜異位癥在位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞Cx43蛋白的表達(dá)低于對(duì)照組，其異位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞Cx43蛋白的表達(dá)較在位內(nèi)膜顯著減少，甚至不表達(dá)。這些表明子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生與間質(zhì)細(xì)胞Cx43表達(dá)下調(diào)有關(guān)。其還在研究子宮內(nèi)膜異位癥中發(fā)現(xiàn)誘導(dǎo)Cx43基因及去磷酸化蛋白的表達(dá)，可以上調(diào)異位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的細(xì)胞間隙連接通訊功能，這可能成為治療子宮內(nèi)膜異位癥的一個(gè)新觀點(diǎn)。Winterhager等［9］在對(duì)猩猩的子宮內(nèi)膜及子宮內(nèi)膜異位癥的研究中發(fā)現(xiàn)，間隙連接蛋白的異常表達(dá)與異位病灶的出現(xiàn)有關(guān)，它也可能是導(dǎo)致子宮內(nèi)膜異位癥不孕表現(xiàn)的一個(gè)促進(jìn)因素。王佳［10］研究發(fā)現(xiàn)，Cx43對(duì)子宮內(nèi)膜細(xì)胞間隙連接通訊功能的影響占據(jù)主導(dǎo)地位，并且雌激素通過(guò)調(diào)節(jié)異位癥Cx43表達(dá)，進(jìn)一步調(diào)節(jié)內(nèi)膜細(xì)胞間隙連接通訊功能，從而參與調(diào)控內(nèi)膜細(xì)胞的增殖和轉(zhuǎn)化。其研究還表明，對(duì)內(nèi)膜異位癥患者在位子宮內(nèi)膜腺細(xì)胞轉(zhuǎn)染Cx43基因，提高腺細(xì)胞Cx43基因及蛋白表達(dá)水平，可以改善細(xì)胞間隙連接通訊功能。轉(zhuǎn)染Cx43基因的腺細(xì)胞侵襲性及增殖活性降低，明顯弱于對(duì)照組細(xì)胞。表明，提高內(nèi)膜異位癥在位內(nèi)膜腺細(xì)胞Cx43基因表達(dá)，可恢復(fù)其細(xì)胞間隙連接通訊功能，降低細(xì)胞增殖活性及侵襲能力，可望減少內(nèi)膜的異位種植，對(duì)內(nèi)膜異位癥的保守治療起到積極作用。

3 Cx43與宮頸癌

有研究顯示正常宮頸上皮間隙連接豐富，宮頸癌組織缺乏間隙連接，Cx43在宮頸癌和宮頸癌前不典型增生表達(dá)缺失［11-13］。King 等［14］在 2000 年首次研究宮頸癌前病變區(qū)域Cx43表達(dá)變化，發(fā)現(xiàn)不典型增生細(xì)胞失去間隙連接與宮頸癌細(xì)胞惡性行為有關(guān)，揭示Cx43與宮頸癌形成的關(guān)系。高志華等［15］利用免疫組織化學(xué)法對(duì)Cx43在正常宮頸組、宮頸上皮內(nèi)瘤變(cervical intraepithelial neoplasia，CIN)組、宮頸癌組研究顯示Cx43陽(yáng)性表達(dá)率逐漸降低。說(shuō)明Cx43表達(dá)在宮頸癌發(fā)生中起抑制作用，是宮頸癌發(fā)生的早期事件。研究還表明，Cx43在宮頸癌中的表達(dá)與年齡、大體類(lèi)型、腫瘤大小無(wú)關(guān)。宮頸癌中Cx43蛋白的陽(yáng)性表達(dá)率隨腫瘤分化程度的降低而降低，說(shuō)明Cx43與宮頸癌預(yù)后有一定關(guān)系。Steinhoff等［16］在研究 CX43磷酸化方面也發(fā)現(xiàn)在宮頸癌、CINⅢ、正常組中其表達(dá)陽(yáng)性率呈遞減趨勢(shì)。吳素慧等［17］研究表明Cx43在宮頸癌細(xì)胞系中表達(dá)減少，并可能與惡性進(jìn)展有關(guān)，而且轉(zhuǎn)染Cx43基因的HeLa細(xì)胞系可以提高其基因穩(wěn)定性。所以，推斷Cx43是宮頸鱗癌的抑制因子，即Cx43的缺失影響了細(xì)胞間隙連接通訊的正常功能，而促進(jìn)了宮頸鱗癌的惡性進(jìn)展。其研究還表明，有淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的早期宮頸鱗癌組織中Cx43的表達(dá)顯著低于非轉(zhuǎn)移組織，Cx43與早期宮頸鱗癌的淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，在一定程度上發(fā)揮了抑制早期宮頸鱗癌淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移的作用。而Yi等［18］在研究特里馬素Ⅰ(tellimagrandinⅠ)抗癌效應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn)，它可恢復(fù)細(xì)胞間隙連接通訊，且細(xì)胞間隙連接通訊功能的恢復(fù)與Cx43蛋白表達(dá)的增多是同步的。

4 Cx43與子宮內(nèi)膜癌

許多研究已證實(shí)，Cx43在正常子宮內(nèi)膜中都有表達(dá)且高于子宮內(nèi)膜癌中的表達(dá)，說(shuō)明Cx43與內(nèi)膜癌的發(fā)生關(guān)系密切。陳卓等［19］研究提示，Cx43蛋白在子宮內(nèi)膜癌組織中的表達(dá)陽(yáng)性率隨其病理分級(jí)的升高、手術(shù)病理分期的進(jìn)展以及肌層浸潤(rùn)程度的加深而降低，提示Cx43蛋白可作為進(jìn)一步判定病變程度及其預(yù)后的指標(biāo)之一。Lesniewicz等［20］對(duì)88例子宮內(nèi)膜癌標(biāo)本研究中也提出在子宮內(nèi)膜癌Cx43異常表達(dá)，出現(xiàn)細(xì)胞間隙連接通訊缺陷。而劉柳［21］研究表明，Cx43、Cx26、Cx30、Cx32的表達(dá)在正常子宮內(nèi)膜組中均顯著高于內(nèi)膜癌且呈同步調(diào)節(jié)，其中Cx30及Cx32的表達(dá)下降具有顯著性差異，提示了Cx30及Cx32的表達(dá)抑制可能作為一項(xiàng)比Cx43更為敏感、更為早期的預(yù)測(cè)指標(biāo)，輔佐臨床了解病變程度和判斷預(yù)后。

5 Cx43與卵巢腫瘤

Cx43蛋白在人類(lèi)許多癌細(xì)胞［22］包括卵巢癌中表達(dá)下降，而且體外研究發(fā)現(xiàn)在許多癌細(xì)胞通過(guò)轉(zhuǎn)染Cx43基因可以逆轉(zhuǎn)它們的轉(zhuǎn)化表型，因此，Cx43基因表現(xiàn)出腫瘤抑制基因的特點(diǎn)。廖冰等［23］研究表明，Cx43在正常卵巢組織和卵巢良性腫瘤中廣泛表達(dá)，在交界性腫瘤中表達(dá)有所減少，而在惡性漿液性腫瘤中表達(dá)則明顯減少。這種削減可能是因?yàn)镃x43基因的丟失、重排、甲基化或其他因素導(dǎo)致。Hu等［24］在對(duì)81例卵巢上皮性腫瘤研究發(fā)現(xiàn)，Cx43表達(dá)在卵巢癌組顯著低于卵巢腺瘤組，Skp2卻明顯高于卵巢腺瘤組，且Cx43和Skp2蛋白表達(dá)水平與年齡、病理類(lèi)型無(wú)關(guān)，與病理分級(jí)、臨床分期及淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，因此，卵巢癌的發(fā)生發(fā)展可能與Cx43的表達(dá)下調(diào)和Skp2的表達(dá)升高有關(guān)，而后者的表達(dá)升高又可能引起Cx43的表達(dá)下降。Toler等［25］在對(duì)卵巢癌細(xì)胞系連接蛋白表達(dá)及與化療敏感性研究中也發(fā)現(xiàn)卵巢癌中間隙連接缺失，而且化療藥物的敏感性與Cx43有關(guān)。

Cx43與婦科許多疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程有關(guān)，它不僅起通道的作用，而且涉及細(xì)胞間多種信號(hào)的傳遞，但目前Cx43在疾病的發(fā)生和發(fā)展中作用機(jī)制還不是很清楚。因此，了解其作用的機(jī)制及如何誘導(dǎo)和上調(diào)腫瘤抑制基因Cx43基因的表達(dá)，并恢復(fù)它所介導(dǎo)的細(xì)胞間隙連接通訊功能可能為今后婦科疾病的診療提供一個(gè)新的思路。

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