基質金屬蛋白酶-9及其抑制因子在胚泡著床中的作用及中醫(yī)藥研究進展

孫光娟，周惠芳

(南京中醫(yī)藥大學，江蘇 南京 210023)

·綜述·

基質金屬蛋白酶-9及其抑制因子在胚泡著床中的作用及中醫(yī)藥研究進展

孫光娟，周惠芳*

(南京中醫(yī)藥大學，江蘇 南京 210023)

基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)及其組織抑制因子-1,3(TIMP-1，3)對細胞外基質(ECM)的降解是胚泡著床的關鍵步驟。MMP-9/TIMP-1，3在子宮內(nèi)膜的高表達使子宮內(nèi)膜容受性增加，同時參與胚胎滋養(yǎng)層侵襲，子宮內(nèi)膜蛻膜化和胎盤形成過程，有利于胚胎著床和維持妊娠。近年來相關中醫(yī)藥研究提示中藥可提高和改善子宮內(nèi)膜的微環(huán)境，有利于胚胎著床。

MMP-9；TIMP-1,3；胚泡著床；基質金屬蛋白酶

胚泡著床，是指胚泡和子宮內(nèi)膜相互作用而逐漸埋入子宮內(nèi)膜的過程。這一過程需要胚泡和子宮內(nèi)膜同步發(fā)育且功能協(xié)調。MMP-9/TIMP-1,3在胚泡著床過程中的作用主要表現(xiàn)在以下方面：提高子宮內(nèi)膜的容受性；參與滋養(yǎng)層的侵襲，防止滋養(yǎng)細胞的過度侵襲引起的病理妊娠；參與子宮內(nèi)膜的蛻膜化及胎盤形成過程。該篇就MMP-9及TIMP-1，3在胚泡著床中的作用及近年來相關中醫(yī)藥的研究進展綜述如下。

1 MMP-9對胚泡植入的作用

1.1 基質金屬蛋白酶的概述 基質金屬蛋白酶(MMPS)是一組依賴鋅、鈣的蛋白水解酶家族，根據(jù)底物和功能不同分為六類：1)間質膠原酶類；2)明膠酶類；3)基質溶解素；4)基質溶解因子；5)膜型金屬蛋白酶類；6)其它酶類。其中MMP-9屬于明膠酶且又有膠原酶的活性，分子量為92D，除主要降解Ⅳ型膠原，還可水解Ⅴ型膠原和彈力纖維。[1]MMPS在體內(nèi)存在的天然組織抑制分子TIMPS共有4個家族成員(TIMP-1、-2、-3、-4)，它們以1∶1的比例結合抑制MMPS的活性,TIMPS也可以與已活化的MMPS直接結合抑制其酶活性。[2]

1.2 MMP-9在子宮內(nèi)膜的表達 在MMPS家族中,很多研究發(fā)現(xiàn)MMP-9是分泌期子宮內(nèi)膜較特異表達的一種蛋白酶,認為與胚胎著床有關。桂文武等[3]檢測MMP-9及TIMP-1在排卵正常婦女子宮內(nèi)膜表達,發(fā)現(xiàn)MMP-9/TIMP-1在子宮內(nèi)膜增生期、分泌早期、分泌晚期中均呈陽性表達，尤以種植窗期最明顯，分泌晚期略低于種植窗期，但明顯高于分泌早期和增生期。MMP-9/TIMP-1在種植窗期子宮內(nèi)膜高表達可能參與了胚泡的著床，調節(jié)胚胎的植入過程。張麗等[4]發(fā)現(xiàn)不明原因不孕患者子宮內(nèi)膜組織中MMP-9、TIMP-1的表達水平顯著減低。MMP-9在分泌期的高表達有利于胚胎著床，而不明原因不孕癥患者MMP-9的低表達可能使子宮內(nèi)膜容受性下降導致不孕。說明了MMP-9/TIMP-1在分泌期子宮內(nèi)膜的高表達，增加子宮內(nèi)膜容受性，有利于胚胎著床。

1.3 MMP-9參與滋養(yǎng)層細胞的侵襲 胚胎滋養(yǎng)層細胞和蛻膜細胞同時合成MMPS和TIMPS,說明它們相互調控和平衡對于重建基質和控制侵入很關鍵。細胞滋養(yǎng)層的正常侵襲是人類妊娠順利的重要環(huán)節(jié)之一，正常妊娠時滋養(yǎng)層細胞僅侵入子宮蛻膜和近1/3的子宮肌層。這種侵入的節(jié)制性是MMPS/TIMPS相平衡協(xié)調的作用，MMPS/TIMPS的失衡會導致異常病理疾病[5]。

賀曉恒等[6]研究發(fā)現(xiàn)MMP-2，MMP-9，MMP-13在絨毛外滋養(yǎng)層細胞中表達明顯升高，其中MMP-2，MMP-9高表達尤為顯著。此外，在蛻膜間質細胞及絨毛外滋養(yǎng)細胞中MMP-1，MMP-3，MMP-7的表達量與MMP-2，MMP-9的表達量存在此消彼長的過程，可能提示在胚胎植入和胎盤形成過程中，母-胎界面間分泌的因子存在著一定的網(wǎng)絡級聯(lián)關系，共同調節(jié)著MMPS的分泌,進而有效的調節(jié)著滋養(yǎng)層的有節(jié)制的侵入。Elsebeth等[7]研究發(fā)現(xiàn)在孕早期(6～12周)滋養(yǎng)層表達MMP-2、MMP-9，其中6～8周，滋養(yǎng)層MMP-2的表達高于MMP-9的表達，而9～12周滋養(yǎng)層MMP-9的表達明顯高于MMP-2的表達。提示在孕早期(6～8周)MMP-2是滋養(yǎng)層的主要侵襲酶,而孕早晚期(9～12周)MMP-2、MMP-9共同參與滋養(yǎng)層的侵襲。

1.4 MMP-9參與蛻膜化過程 受精卵著床后，子宮內(nèi)膜迅速發(fā)生蛻膜變，致密層蛻膜樣細胞增大變蛻膜細胞。子宮蛻膜分泌多種MMPS參與子宮內(nèi)膜細胞外基質降解[8],從而有利于滋養(yǎng)層細胞的穿透母體子宮內(nèi)膜[9]。有研究[10]顯示，早孕期子宮蛻膜中MMP-9/TIMP-3均為極強表達，尤以基質細胞(蛻膜細胞)明顯。MMP-9主要分解明膠，Ⅳ/Ⅴ型膠原，纖連蛋白，在排卵前后表達最強，與胚胎識別有關。TIMP-3可特異性抑制MMP-9的活性，其在分泌期表達明顯增強，防止絨毛的過度侵襲。辛虹等[11]發(fā)現(xiàn)胚胎停育患者蛻膜組織中MMP-9表達水平高于正常早孕患者,TIMP-1的水平低于正常早孕患者，MMP-9/TIMP-1比例失衡，平衡被破壞。李雪蓮等[12]發(fā)現(xiàn)自然流產(chǎn)患者蛻膜組織中MMP-9的表達高于正常早孕要求行人工流產(chǎn)患者蛻膜組織中MMP-9的表達。子宮內(nèi)膜蛻膜細胞MMP-9蛋白表達過高，造成細胞外基質的過度降解，滋養(yǎng)層細胞對子宮內(nèi)膜的過度侵襲，影響胚胎著床，甚至是發(fā)生病理性自然流產(chǎn)。

2 中醫(yī)藥對胚胎著床的研究

傳統(tǒng)中醫(yī)學認為腎藏精，主生殖。腎氣的盛衰與生殖關系密切。腎氣旺盛，任通沖盛，兩精相博，才能受孕。腎主沖任，人體臟腑經(jīng)絡之間有著不可分割的聯(lián)系。因此，不孕癥臨床征象常見證侯有腎虛，肝郁，痰濕，血瘀，濕熱，血虛等，但總以腎虛為主。所以，腎虛是不孕癥的基本病機，補腎助孕是治療腎虛不孕的關鍵。諸因損及腎，傷及沖任，均可致腎失封藏，沖任不固，胞胎失養(yǎng)，胎元無以維系，胚胎無以著床而不孕[13]。周惠芳等[14]應用中藥補腎助孕方觀察對大鼠胚胎著床期子宮內(nèi)膜ER、PR及整合素A5、B3蛋白表達的影響，將大鼠分成空白組、模型組、西藥組和中藥補腎助孕方低、中、高劑量組，發(fā)現(xiàn)模型組子宮內(nèi)膜ER、PR的蛋白表達明顯高于空白組，補腎助孕方低、中劑量組明顯低于模型組；模型組子宮內(nèi)膜整合素A5、B3的蛋白表達明顯低于空白組，補腎助孕方中、高劑量組明顯高于模型組。補腎助孕方通過下調胚胎著床期子宮內(nèi)膜ER、PR的水平，提高整合素A5、B3水平的表達，改善黃體功能不全狀態(tài)子宮內(nèi)膜的容受性，從而創(chuàng)造了良好的受孕環(huán)境。同時[15]電鏡觀察子宮內(nèi)膜及卵巢的形態(tài)發(fā)現(xiàn)，中藥補腎助孕方能明顯促進胚胎著床期子宮內(nèi)膜的生長及子宮內(nèi)膜腺體的增生和發(fā)育；能明顯促進胚胎著床期卵巢黃體細胞的發(fā)育，從而提高子宮內(nèi)膜的容受性、提高黃體功能，有利于胚胎著床和發(fā)育。徐珉等[16]應用益腎填精助孕方藥觀察對腎虛胚胎著床障礙小鼠子宮內(nèi)膜MMP-9,TIMP-3蛋白表達的影響，發(fā)現(xiàn)該方藥可以增強腎虛胚胎著床障礙小鼠子宮內(nèi)膜腺上皮，腔上皮MMP-9,TIMP-3的表達，使其協(xié)同表達增加，并且可以改善子宮內(nèi)膜容受性，使胚胎能夠進入內(nèi)膜，順利完成著床。

3 結語

胚胎著床是胚胎和母體相互作用的過程，其中存在多種復雜的機制和作用。中醫(yī)藥治療在促進卵泡發(fā)育，改善子宮內(nèi)膜厚度，增加子宮內(nèi)膜容受性，調節(jié)卵巢功能和內(nèi)分泌，創(chuàng)造有利于胚胎著床的內(nèi)環(huán)境有著獨特的優(yōu)勢。中醫(yī)藥可能通過調節(jié)子宮內(nèi)膜或卵巢激素的分泌，通過自分泌、旁分泌等形式調節(jié)MMPS/TIMPS協(xié)調平衡,從而有利于胚胎著床，使著床順利進行和維持妊娠。而中醫(yī)藥對MMPS/TIMPS平衡調節(jié)的作用及精確作用機制的研究尚且缺乏，如何從藥理學、內(nèi)分泌學、細胞分子水平進一步的研究有待發(fā)展。

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1003-5699(2013)01-0100-03

2012-08-28)

江蘇省自然科學基金資助項目(編號：BK 2010565)。

孫光娟(1985-)，女,碩士研究生。研究方向:黃體功能不全性不孕癥。

*通信作者：周惠芳,E-mail:13851858108@sina.com。