M2型巨噬細(xì)胞在子宮內(nèi)膜異位癥進(jìn)展中的作用

鎖漉萱　張真真　萬(wàn)貴平

M2型巨噬細(xì)胞在子宮內(nèi)膜異位癥進(jìn)展中的作用

鎖漉萱張真真萬(wàn)貴平★

子宮內(nèi)膜異位癥（Endometriosis，EMs）是指具有功能的子宮內(nèi)膜組織（腺體和間質(zhì)）在子宮體以外的部位種植、生長(zhǎng)，引起病理進(jìn)展，并出現(xiàn)痛經(jīng)、慢性盆腔疼痛和不孕等癥狀。目前，EMs的發(fā)病機(jī)制尚不明確，1921年Sampson［1］提出的“經(jīng)血逆流”學(xué)說(shuō)被眾多學(xué)者所認(rèn)可，但在育齡期婦女中，經(jīng)血逆流的發(fā)生率約為90%，其中僅有20%的婦女會(huì)發(fā)展為EMs［2］，這不能完全解釋EMs的發(fā)病原因。如今，越來(lái)越多的研究認(rèn)為免疫因素尤其是巨噬細(xì)胞在EMs的發(fā)生發(fā)展過(guò)程中起重要作用，其中M2型巨噬細(xì)胞與EMs的發(fā)病有著密切的聯(lián)系，現(xiàn)綜述如下。

1　巨噬細(xì)胞的來(lái)源及分化類(lèi)型

巨噬細(xì)胞來(lái)源于骨髓造血干細(xì)胞，在單核細(xì)胞刺激因子和單核誘生因子等的刺激下發(fā)育為外周血單核細(xì)胞，并進(jìn)入血液循環(huán)，在單核細(xì)胞趨化蛋白-1（MCP-1）的作用下轉(zhuǎn)化為成熟的巨噬細(xì)胞。在EMs發(fā)生過(guò)程中，巨噬細(xì)胞可向炎癥部位趨化，其自分泌、旁分泌作用被激活，加重腹腔免疫微環(huán)境的惡化，從而促進(jìn)了異位內(nèi)膜的種植、生長(zhǎng)［3］。巨噬細(xì)胞可以分為兩種類(lèi)型的極化狀態(tài)［4］：（1）經(jīng)典激活型，又稱(chēng)M1型巨噬細(xì)胞，其能產(chǎn)生多種細(xì)胞因子如IL-2、IL-23、TNF-α和NO［5］，起到呈遞抗原作用，從而參與Th1型免疫應(yīng)答，發(fā)揮免疫監(jiān)視功能，在腹腔微環(huán)境中能夠抵抗病原體入侵，殺傷感染抗原。（2）替代激活型，又稱(chēng)M2型巨噬細(xì)胞，其抗原提呈能力較M1型巨噬細(xì)胞差，主要參與Th2型免疫應(yīng)答，促進(jìn)血管生成、組織重建和損傷修復(fù)等［6-7］。

2　M2型巨噬細(xì)胞的特性

2.1M2型巨噬細(xì)胞的特點(diǎn) （1）能分泌IL-1受體拮抗劑、趨化因子（CCL17、CCL22、AMAC-1）和基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMP）等，高表達(dá)CD23、CD163、FIZZ1等。（2）能誘導(dǎo)產(chǎn)生精氨酸酶1（Arg1），使巨噬細(xì)胞甘露糖受體（又名CD206）和清道夫受體（又名CD204）表達(dá)上調(diào)，致分泌NO的能力下降，因此，對(duì)細(xì)胞內(nèi)病原體的殺傷能力下降。（3）M2表達(dá)標(biāo)志物有Arg1、CD206、CD163、FcRⅡ（CD209，CD23）、CD184、FIZZ1、ST-A、TRAIL等［8］。較多采用的有Arg1、CD206、FIZZ1和一些趨化因子。

2.2M2型巨噬細(xì)胞的信號(hào)通路 M2的激活途徑主要由信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄激活因子6（Signal transducer and activator of transcription 6，STAT6）介導(dǎo)。首先IL-4通過(guò)與IL-4α和IL-12Rγ受體（I型受體）結(jié)合，或者IL-4和IL-13分別與各自受體IL-4α和IL-13Rα結(jié)合，受體二聚化（Ⅱ受體）后分別激活Janus激酶Jak1/Jak3或Jak1/Jak2/Tyk2，從而募集IRS（胰島素受體底物）形成復(fù)合物。磷酸化的IRS激活銜接蛋白酶Grb2和磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K），進(jìn)一步募集STAT6，使STAT6發(fā)生酪氨酸磷酸化。磷酸化的STAT6形成二聚體，其入核后，啟動(dòng)M2功能相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄，使巨噬細(xì)胞向M2極化［9］。同時(shí)IL-10一方面誘導(dǎo)p50信號(hào)核因子-κB（NF-κB）同源二聚體產(chǎn)生，抑制巨噬細(xì)胞向M1極化，另一方面通過(guò)誘導(dǎo)c-Maf和STAT3的活化促進(jìn)M2極化；IL-4也可誘導(dǎo)c-Myc基因控制M2相關(guān)基因的活化，并可通過(guò)JMJD3-IRF4通路抑制干擾素調(diào)節(jié)因子5（IRF5）介導(dǎo)的M1型極化［10］。

2.3M2型巨噬細(xì)胞極化 成熟的巨噬細(xì)胞在各種因素誘導(dǎo)下出現(xiàn)不同的表型、功能及形態(tài)分化，即為巨噬細(xì)胞的極化現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)單核細(xì)胞在M-CSF誘導(dǎo)下可發(fā)育成M2型巨噬細(xì)胞［11］，在細(xì)胞因子的作用下可以向M2分化，繼而增加M2型巨噬細(xì)胞的數(shù)量［12］。如下為與M2型巨噬細(xì)胞極化相關(guān)的因子：（1）過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體（PPAR）：一類(lèi)由配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子。與細(xì)胞脂代謝及M2巨噬細(xì)胞的成熟有關(guān)［13］。其中，PPAR的亞型PPARγ是M2基因型的增強(qiáng)子，激活PPARγ可促使單核細(xì)胞向M2分化，具有抑炎活性［14］。PPAR在IL-4誘導(dǎo)的M2巨噬細(xì)胞內(nèi)顯著上調(diào)，研究發(fā)現(xiàn)，敲除PPAR基因后由IL-4介導(dǎo)的Arg 1合成被抑制＞50%［15］。（2）Kruppel樣因子4（Kruppel-like factor 4，KLF4）：屬于Kruppel蛋白家族的一種含有鋅指結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子，是一個(gè)在造血形成過(guò)程中的重要轉(zhuǎn)錄因子。可以影響細(xì)胞分化及細(xì)胞周期的調(diào)控。KLF4不僅能促進(jìn)M2巨噬細(xì)胞的活化，還可以抑制M1的極化，其機(jī)制是KLF4在IL-4的作用下，通過(guò)與STAT6結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合，介導(dǎo)STAT6信號(hào)途徑啟動(dòng)M2巨噬細(xì)胞相關(guān)功能基因的表達(dá)［16］。KLF4或STAT6結(jié)合位點(diǎn)發(fā)生突變時(shí)，M2活化的功能性標(biāo)志物Arg 1啟動(dòng)子表達(dá)大幅度下調(diào)。（3）ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：又稱(chēng)ATP結(jié)合盒式蛋白，是一類(lèi)ATP驅(qū)動(dòng)泵家族。研究發(fā)現(xiàn)，在組織固有的替代激活型巨噬細(xì)胞（M2）中，存在ABC轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白A1（ABCA1）的表達(dá)，在ABCA1缺失的腹腔巨噬細(xì)胞中，IL-4誘導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄表達(dá)譜發(fā)生改變，抑制了STAT的磷酸化［17］。（4）Jmjd3是組蛋白：H3賴(lài)氨酸27三甲基化（H3K27me3）去甲基化酶，Ishii等［18］在小鼠體內(nèi)發(fā)現(xiàn)，IL-4可以通過(guò)激活STAT6的轉(zhuǎn)錄繼而提高Jmjd3的水平表達(dá)，高表達(dá)的Jmjd3促進(jìn)H3K27的去甲基化，通過(guò)改變DNA的構(gòu)象釋放出巨噬細(xì)胞M2型激活相關(guān)標(biāo)志基因的啟動(dòng)因子，包括Arg 1、FIZZ1、甘露糖受體等。

3　M2型巨噬細(xì)胞在子宮內(nèi)膜異位癥的作用

3.1M2型巨噬細(xì)胞能促進(jìn)EMs血管生成 新生血管的形成是EMs的種植、侵襲、生長(zhǎng)的必要條件。研究發(fā)現(xiàn)M2型巨噬細(xì)胞可能是EMs中血管再生與組織生長(zhǎng)、維持的重要條件。Bacci M等［19］在巨噬細(xì)胞活化類(lèi)型與小鼠EMs的相關(guān)實(shí)驗(yàn)中，將M0、M1、M2型巨噬細(xì)胞分別注入特異性清除了巨噬細(xì)胞的小鼠腹腔內(nèi)，在不同時(shí)間段向小鼠腹腔注入同種子宮內(nèi)膜細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為M0型處理組未影響子宮內(nèi)膜的種植、生長(zhǎng)，M2型組與M1型組相比，其異位組織體積明顯增大。提示M2型巨噬細(xì)胞與EMs的發(fā)病有著緊密的關(guān)系，并且提出M2型巨噬細(xì)胞是EMs血管新生及疾病發(fā)展的重要條件。李霞等［20］在探討M2型巨噬細(xì)胞在EMs的發(fā)病機(jī)制時(shí)，用CD68標(biāo)記巨噬細(xì)胞，用CD163標(biāo)記M2型巨噬細(xì)胞和CD34標(biāo)記微血管密度（MVD），發(fā)現(xiàn)EMs異位內(nèi)膜的MVD與CD68、CD163細(xì)胞數(shù)呈顯著正相關(guān)，反應(yīng)了新生血管的形成與EMs密切相關(guān)，M2型巨噬細(xì)胞可促進(jìn)新生血管的形成，從而參與EMs的發(fā)生及發(fā)展。

3.2M2型巨噬細(xì)胞對(duì)EMs腹腔微環(huán)境的作用 腹腔免疫微環(huán)境的改變是逆流入腹腔的子宮內(nèi)膜細(xì)胞種植和生長(zhǎng)的“允許”條件。在EMs的發(fā)病過(guò)程中，巨噬細(xì)胞在異位內(nèi)膜損傷部位被募集而大量存在，并接受Th2型細(xì)胞因子的激活。研究發(fā)現(xiàn)，將子宮內(nèi)膜上皮和間質(zhì)種植到腹腔后4h，腹腔液中巨噬細(xì)胞的數(shù)量增加。體外培養(yǎng)中，M2型巨噬細(xì)胞能顯著上調(diào)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的增殖，其中涉及信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄激活因子3（STAT3）的激活。EMs的發(fā)生、發(fā)展也許是由于巨噬細(xì)胞對(duì)異位內(nèi)膜組織的一種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，及巨噬細(xì)胞認(rèn)為異位內(nèi)膜的形成是一種創(chuàng)傷，因此它們激活程序使異位內(nèi)膜存活并在其中形成血管。EMs的發(fā)生、發(fā)展取決于異位病灶部位子宮內(nèi)膜組織吸引巨噬細(xì)胞的能力，這種能力決定了異位內(nèi)膜組織的存活、周?chē)律艿纳?、病灶的生長(zhǎng)和蔓延等［21］。

3.3M2型巨噬細(xì)胞與雌激素 EMs是一種雌激素依賴(lài)性的慢性炎癥性疾病。有研究報(bào)道，子宮內(nèi)膜異位種植過(guò)程中，雌激素能介導(dǎo)子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞發(fā)生上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化，促進(jìn)子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移和重新定位。研究發(fā)現(xiàn)［22］，雌激素可以促進(jìn)雌激素受體陽(yáng)性的子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞形態(tài)呈纖維細(xì)胞樣改變。劉黎等［23］通過(guò)對(duì)M-CSF誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)雌激素可以促進(jìn)巨噬細(xì)胞中IRF4的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)M2型巨噬細(xì)胞極化。

4　結(jié)論

MEMs是一種免疫炎癥性疾病，M2型巨噬細(xì)胞可能是EMs 疾病發(fā)生發(fā)展中的重要作用因子。在EMs的發(fā)生過(guò)程中，M2型巨噬細(xì)胞通過(guò)分泌細(xì)胞因子抑制T細(xì)胞的活性和增殖，釋放一系列細(xì)胞因子促進(jìn)EMs的增殖、血管新生、組織粘附以及誘導(dǎo)局部的免疫耐受狀態(tài)。但M2型巨噬細(xì)胞在EMs患者的在位內(nèi)膜和異位內(nèi)膜之間如何運(yùn)作，尚未有研究對(duì)其進(jìn)行解釋。M2型巨噬細(xì)胞是否能影響EMs患者的在位內(nèi)膜，成為其發(fā)病機(jī)制，有待研究。如何從巨噬細(xì)胞活化類(lèi)型出發(fā)，阻斷局部微環(huán)境中巨噬細(xì)胞向M2 型巨噬細(xì)胞分化以及M2型巨噬細(xì)胞的極化有望成為EMs 新的研究熱點(diǎn)和治療途徑。

［1］Sampson J.Peritoneal endometriosis is due to the menstrual dissemination of endometrial tissue into the peritoneal cavity.Am J Obstet Gynecol，1921，14（1）：422-469.

［2］Anger DL，F(xiàn)oster WG.The link between environmental toxicant exposure and endometriosis.Front Biosci，2008，13（4）：1578-1593.

［3］Asante A，Taylor R.Endometriosis：the role of neuronangiogenesis. Annual Review of Physiology，2011，73（3）：163-182.

［4］Mosser DM.The many faces of macrophage activation.J Leukoc Biol，2003，73（2）：209.

［5］Frank AW，Tjitske DB，Dennis Langenberg ML，et al.Human IL-23-producing type 1 macrophages promote but IL-10-producing type 2 macrophages subvert immunity to （myco） bacteria.Proc Natl Acad Sci USA，2004，101（13）：4560.

［6］Daley JM，Brancato SK，Thomay AA，et al.The phenotype of murine wound macrophages.J Leukoc Biol， 2010，87（1）：59-67.

［7］Brancato S，Albina J.Wound macrophages as key regulators of repair：origin，phenotype，and function.Am J Pathol，2011，178（1）：19.

［8］Lyamina SV， Kruglov SV， Vednikin TY， et al. Alternative reprogramming of M1/M2 phenotype of mouse peritoneetal macrophages in vitro with interferon-γ and interleukin-4. Cell Technologies in Biology and Medicine，2012，4：235-239.

［9］Gordon S， Martinez FO. Alternative activation of macrophages：mechanism and function.Immunity，2010，32（5）：593-604.

［10］田媛，劉起會(huì)，閆冬梅.巨噬細(xì)胞活化信號(hào)通路及其調(diào)控機(jī)制的研究進(jìn)展.第九屆全國(guó)免疫學(xué)學(xué)術(shù)大會(huì)，2014.

［11］Romo N，Magri G，Muntasell A，et al.Natural killer cell-mediated response to human ctyomegalovirus-infected macrophages is modulated by their functional polarization.J Leukoc Biol，2011，90（4）： 717-726.

［12］Eisenberg VH，Zolti M，Soriano D.Is there an association between autoimmunity and endometriosis. Autoimmun Rev， 2012， 11（11）：806-814.

［13］Choi JM，Bothwell AL.The nuclear receptor PPARs as important regulators of T-cell functions and autoimmune disease.Mol Cells，2012， 33（3）：217-222.

［14］Bouhlel MA， Derudas B， Rigamonti E， et al. PPAR gamma activation primes human monocytes into alternative M2 macrophages with anti-in-flammatory properties. Cell Metab，2007， 6（2）：137-143.

［15］Odegard JI， Ricard-Goforth RR， MH Goforth， et al. Marcrophages -specific PPAR gamma controls alternative activation and improves insulin resistance.Natural，2007，477（7148）：1116-1120.

［16］Liao X，Sharma N，Kapadia F，et al.Kruppel-like factor 4 regulates macrophage polarization.Clin Invest，2011，121（7）：2736-2749.

［17］Pradel L，Mitchell A，Zarubica A，et al.ATP -binding cassette transporter hallmarks tissue macrophages and modulates cytokinetriggered polarization programs.European Journal of Immunology，2009， 39：2270-2280.

［18］Ishii M， Wen H， Corsa C， et al. Epigenetic regulation of the alternatively activated macrophage phenotype. Blood， 2009，114（15）： 3244-54.

［19］Bacci M， Capobianco A， Monno A， et al. Marophages are alternatively activated in patients with endometriosis and required for growth and vascularization of lesion a mouse model of disease. Am J Pathol， 2009，175（2）：547-556.

［20］李霞，劉朝霞，朱亞飛.M2型巨噬細(xì)胞在子宮內(nèi)膜異位癥的表達(dá)及其與MVD的關(guān)系.中國(guó)婦幼保健，2012，27（16）：2515-2519.

［21］Capobianco A，Rovere-Querini P.Endometriosis，a disease of the macrophage.Front Immunol，2013，4（4）：9.

［22］Chen YJ，Li HY，Huang CH， et al. Oestrogen-induced epithelialmesenchymal transition of endometrial epithelial cells contributes to the development of adenomyosis.J Pathol，2010，222（3）：261-270.

［23］劉黎，胡靜平，岳艷.雌激素通過(guò)調(diào)節(jié)IRF4促進(jìn)巨噬細(xì)胞向M2型極化.現(xiàn)代免疫學(xué)，2013，33（4）：285-289.

江蘇省自然科學(xué)基金（BK20131457）；中國(guó)中醫(yī)科學(xué)

院江蘇分院院級(jí)課題（JSBN1304，JSBY1309）

210028 南京中醫(yī)藥大學(xué)