TCDD對(duì)孕酮受體亞型的調(diào)節(jié)及與EMS發(fā)病的相關(guān)性

朱芳　黃向華　宮心鵬

056002　河北省邯鄲市第一醫(yī)院(朱芳)；河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院(黃向華、宮心鵬)

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·綜述與講座·

TCDD對(duì)孕酮受體亞型的調(diào)節(jié)及與EMS發(fā)病的相關(guān)性

朱芳黃向華宮心鵬

056002河北省邯鄲市第一醫(yī)院(朱芳)；河北醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院(黃向華、宮心鵬)

【摘要】2，3，7，8-氯代二英(TCDD)與子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EMS)的發(fā)病有關(guān)。本文從目前國(guó)內(nèi)外對(duì)孕酮受體亞型及其與EMS發(fā)病相關(guān)性的研究現(xiàn)狀出發(fā)，介紹孕酮受體亞型結(jié)構(gòu)與功能及其在EMS中的表達(dá)，通過(guò)對(duì)TCDD作用后子宮內(nèi)膜孕酮受體及亞型的表達(dá)分析，論述TCDD對(duì)孕酮受體亞型的調(diào)節(jié)及其與EMS發(fā)病相關(guān)性。并在此基礎(chǔ)上提出深化研究TCDD的內(nèi)分泌干擾機(jī)制以及尋找特異性更高的激素受體作用物應(yīng)用于激素依賴性疾病的治療。TCDD對(duì)孕酮受體亞型的調(diào)節(jié)導(dǎo)致EMS發(fā)生與發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】子宮內(nèi)膜異位癥；2，3，7，8-氯代二英；孕酮受體

1孕酮受體及其亞型與EMS相關(guān)性

1.1孕酮受體結(jié)構(gòu)與功能[6]孕激素活動(dòng)通過(guò)其受體介導(dǎo)，孕酮受體(PR)屬于核受體家族成員之一，人孕酮受體(HPR)有多種亞型HPRA、HPRB、HPRC、HPRM等，它們都是HPR基因產(chǎn)物。其中最為主要為HPRA及HPRB，它們由2種不同的啟動(dòng)子，2個(gè)不同位置的翻譯起始密碼子AUG1,AUG2分別轉(zhuǎn)錄和翻譯。PR從氨基酸序列N-末端到C-末端可分為A/B、C、D、E、F5個(gè)區(qū)域，A/B區(qū)即氨基末端為高變區(qū)，是受體抗體結(jié)合部位，該區(qū)有3個(gè)反式作用區(qū)域AF1、AF3、ID。AF1、AF3是反式作用激活結(jié)構(gòu)域，可以募集受體激活蛋白來(lái)調(diào)節(jié)靶基因的啟動(dòng)激活作用，AF2位于羥基末端，作用同AF1、AF3,且AF3為HPRB所特有。ID是轉(zhuǎn)錄抑制區(qū)，可以募集轉(zhuǎn)錄輔助抑制蛋白，兩者共有，但只在HPRA起作用，抑制AF1、AF2、ER但不抑制AF3功能。ID有利于HPRA與輔助抑制子(SMRT)結(jié)合，與HPRB不同，HPRA不能有效募集輔助激動(dòng)子SRC-1和GRIPI,因此HPRA轉(zhuǎn)錄活性比HPRB弱，并且還可抑制HPRB的功能，C區(qū)為受體與DNA結(jié)合區(qū)域，能與基因調(diào)控區(qū)的特定DNA序列結(jié)合。D區(qū)為絞鏈區(qū)，無(wú)配體存在時(shí)可結(jié)合熱休克蛋白HSP90,從而阻止受體間形成二聚體。E區(qū)為配體結(jié)合域，為結(jié)構(gòu)最大，功能最復(fù)雜區(qū)域，當(dāng)有配體存在時(shí)與E區(qū)結(jié)合。PR通常以二聚體形式存在，當(dāng)細(xì)胞中表達(dá)等分子質(zhì)量的PRA、 PRB蛋白時(shí)，有三種二聚體方式結(jié)合DNA,如A∶A,B∶B,A∶B,二聚體形式，因此靶細(xì)胞中PRA、PRB蛋白比率不同可能會(huì)改變各種二聚化的相對(duì)成分，從而影響整個(gè)細(xì)胞對(duì)孕激素的反應(yīng)。在正常月經(jīng)周期，子宮內(nèi)膜中PRA和PRB共表達(dá)，且隨著月經(jīng)周期呈現(xiàn)周期性變化，增殖期持續(xù)上升，增殖晚期達(dá)到高峰，分泌期減少，分泌晚期和增殖早期只有少量表達(dá)，在整個(gè)月經(jīng)周期中PRA的表達(dá)水平都比PRB高。而絕經(jīng)后萎縮的內(nèi)膜組織PRA表達(dá)較PRB明顯升高[7]。由此可見(jiàn)，孕酮受體亞型的功能與生理狀況相關(guān)，尤其是PRB的減少使其對(duì)子宮內(nèi)膜的保護(hù)機(jī)制的下降可能與眾多子宮病變有關(guān)。

1.2EMS中孕酮孕酮受體亞型的表達(dá)孕酮受體亞型表達(dá)情況與EMS發(fā)病密切相關(guān)。呂艷文等[8]采集EMS患者(EMS組)以及宮頸上皮內(nèi)瘤變(對(duì)照組)的子宮內(nèi)膜為在位內(nèi)膜，種植于裸鼠腹腔為EMS組和對(duì)照組的異位內(nèi)膜，采用western印跡雜交方法檢測(cè)PRA與PRB蛋白表達(dá)情況進(jìn)行比較分析，結(jié)果顯示，EMS組和對(duì)照組在位和異位內(nèi)膜PRA蛋白均呈陽(yáng)性表達(dá)，EMS組在位內(nèi)膜和異位內(nèi)膜PRB表達(dá)為陰性，而對(duì)照組均為陽(yáng)性表達(dá)。提示PRB表達(dá)缺失與EMS發(fā)病有關(guān)。同樣，在卵巢巧克力囊腫組織中亦發(fā)現(xiàn)PRB mRNA及PR mRNA表達(dá)明顯低于正常內(nèi)膜組織和EMS患者在位內(nèi)膜組織，且PRB/PRA+B mRNA比值降低[9]。在對(duì)子宮腺肌癥異位組織PR檢測(cè)亦發(fā)現(xiàn)，子宮腺肌癥異位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞PR、PRA、PRB蛋白表達(dá)水平低于正常內(nèi)膜，且以PRB為甚，PRA占優(yōu)勢(shì)[10]。以上研究均表明內(nèi)異癥中孕酮受體亞型表達(dá)量的改變，以及PRA/PRB比值的改變參與了EMS形成機(jī)制中的“孕酮抵抗”。

2TCDD對(duì)孕酮受體及其亞型的調(diào)節(jié)及其與EMS發(fā)病機(jī)制的研究

TCDD致EMS發(fā)病的潛在機(jī)制目前尚不清楚?！霸型挚埂笔荅MS發(fā)病的重要因素，它導(dǎo)致基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)表達(dá)增強(qiáng)，導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)降解，異位內(nèi)膜的侵襲、粘附與其有密切的關(guān)系。它可以通過(guò)雌激素干擾作用或其他細(xì)胞生長(zhǎng)、分化依賴的信號(hào)通路以及表觀遺傳學(xué)途徑來(lái)影響PR尤其是PRB在子宮內(nèi)膜的表達(dá)，這些都可能導(dǎo)致EMS的發(fā)生與發(fā)展。

2.1TCDD雌激素干擾作用對(duì)孕酮受體及其亞型的調(diào)節(jié)雌激素受體(estrogen receptor,ER)是核受體超家族的成員之一，目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的ER包括兩種亞型：ERα和ERβ。尤其值得注意的是，在許多的組織和細(xì)胞中，ERα和ERβ發(fā)揮著截然不同，甚至是相反的作用。在很多時(shí)候，ERβ表現(xiàn)出一種對(duì)雌激素行為更強(qiáng)的調(diào)控作用，研究都表明，當(dāng)二者同時(shí)表達(dá)時(shí)，ERβ以一種濃度依賴的方式對(duì)ERα介導(dǎo)的轉(zhuǎn)錄活性進(jìn)行拮抗[11，12]。雌激素可以增強(qiáng)PR的表達(dá)，而在此過(guò)程中ERα起到了重要作用[13]，而PRB的轉(zhuǎn)錄活性強(qiáng)于PRA，因此可以設(shè)想ERα降低對(duì)PRB的抑制作用較明顯。目前眾多研究者指出，內(nèi)異癥患者在位及異位組織ERβ較正常組織表達(dá)高[14，15]，使ERα/ERβ比值下降可能參與了PR，尤其是間質(zhì)細(xì)胞中PRB的下調(diào)[16]，TCDD雌激素干擾作用非常復(fù)雜，Tian等[17]給雌性C57BL/6J (B6) 小鼠喂飼TCDD(5 mg/kg)4 d后卵巢、子宮ER hnRNA 和ER mRNA表達(dá)下降，子宮中存在ERα和ERβ，但仍以ERα為主導(dǎo)。Swedenborg等[18]研究則表明TCDD對(duì)ERβ的抑制作用較ERα為強(qiáng)，以上研究均說(shuō)明，TCDD對(duì)ERα，ERβ表達(dá)的影響干擾了PR尤其是PRB的表達(dá)。激素受體亞型之間復(fù)雜但密切的調(diào)節(jié)機(jī)制均參與了EMs的形成。

2.2TCDD信號(hào)通路干擾機(jī)制對(duì)孕酮受體及其亞型的調(diào)節(jié)孕酮對(duì)MMPs抑制作用的下調(diào)使MMPs表達(dá)增強(qiáng)，促使EMS的發(fā)生與發(fā)展。此依賴間質(zhì)-上皮間的TGF-β2信號(hào)傳導(dǎo)[19]。Toshio等[20 ]取36例21～40歲女性正常增生期(11～14 d)子宮內(nèi)膜，以及16例27～36歲EMS女性增生期子宮內(nèi)膜(所有病例3個(gè)月內(nèi)均未接受激素治療)體外處理和聯(lián)合培養(yǎng)子宮內(nèi)膜間質(zhì)與腺上皮細(xì)胞，給予1 nmol/人雌激素以及分別給予0、0.1、1、5、10、20 nmol/人 TCDD作用48～72 h,顯示TCDD作用后間質(zhì)-上皮培養(yǎng)細(xì)胞體系中，間質(zhì)細(xì)胞PRB的表達(dá)呈劑量依賴性下降，且在高劑量時(shí)尤為明顯，間質(zhì)細(xì)胞中PRB/PRA降低使兩種細(xì)胞的MMPs表達(dá)上調(diào)，說(shuō)明PRB/PRA直接參與調(diào)節(jié)MMPs表達(dá)。在上述實(shí)驗(yàn)中TCDD對(duì)E2引起的MMPs表達(dá)影響不大，但對(duì)E2聯(lián)合P處理后MMPs表達(dá)有明顯增強(qiáng)作用。此實(shí)驗(yàn)并沒(méi)有指出TCDD的抗雌激素效應(yīng)，卻支持TCDD對(duì)P活動(dòng)的干擾，而P作用的發(fā)揮需要借助間質(zhì)-上皮間的聯(lián)系，間質(zhì)細(xì)胞對(duì)甾體激素敏感，并調(diào)節(jié)了鄰近上皮細(xì)胞的功能[21]，此與先前研究中，子宮內(nèi)膜短期暴露TCDD能夠阻斷P介導(dǎo)的MMPs下調(diào)是一致的[5]。Igarashi等[22]實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示， TCDD處理可降低間質(zhì)-上皮培養(yǎng)體系PR的表達(dá),使特異MMP-3表達(dá)增強(qiáng)。以上研究表明，TCDD對(duì)P的反應(yīng)，依賴于間質(zhì)-上皮間的聯(lián)系。而TCDD短期暴露可使TGF-β2受到抑制，從而使MMPs表達(dá)上升，且研究特別指出TGF-β2 的抑制與PRB 的缺失密切相關(guān)，從而說(shuō)明PRB 的缺失使子宮內(nèi)膜孕酮反應(yīng)基因和蛋白如TGF-β2表達(dá)下降 ，從而導(dǎo)致EMS的形成[23]。盡管TCDD的作用受體芳香烴受體(AhR)的內(nèi)源性調(diào)節(jié)通路尚未得到很好的證明，但動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ头磻?yīng)了其在正常發(fā)育中的作用，因此，AhR可能為細(xì)胞進(jìn)程中的調(diào)節(jié)物質(zhì)，且與很多信號(hào)通路間存在直接或間接的相互作用。研究表明，AhR通路與TGF-β信號(hào)通路間存在相互作用[24]。AhR裸鼠胚胎纖維母細(xì)胞中(AhR-/-MEF)TGF-β水平是上升的，并且指出AhR-/-MEF中升高的TGF-β依賴于LTBP-1(TGF-β binding protein-1),它可對(duì)參與TGF-β釋放的兩種蛋白酶(纖維蛋白溶酶，彈性蛋白酶)起作用。而AhR-/-MEF細(xì)胞中AhR過(guò)度表達(dá)將導(dǎo)致增殖活性上升，非依賴配體的活化以及TGF-β水平的下降[25]。

3TCDD表觀遺傳學(xué)調(diào)節(jié)途徑對(duì)孕酮受體及其亞型調(diào)節(jié)

研究表明早期暴露可以從表觀遺傳學(xué)的角度改變一些主要基因的表達(dá)，從而導(dǎo)致成年后疾病的發(fā)生[26]，表觀遺傳學(xué)是指在基因組中除了DNA和RNA序列以外,還有許多調(diào)控基因的信息,它們雖然本身不改變基因的序列,但是可以通過(guò)對(duì)基因DNA和組蛋白的化學(xué)修飾,RNA干擾,蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)、DNA和其它分子的相互作用,而影響和調(diào)節(jié)基因的功能和特性,并且通過(guò)細(xì)胞分裂和增殖周期遺傳給后代[27]。Sasaki等[28-30]在對(duì)子宮內(nèi)膜癌細(xì)胞系(UEC)研究中發(fā)現(xiàn)在此細(xì)胞系中PRB失活，而PRA活性依然存在，PRB失活是由其基因啟動(dòng)子區(qū)CpG島甲基化引起，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜癌的發(fā)生。

以上研究表明，TCDD作為外源性配體與AhR結(jié)合后，存在孕酮受體尤其對(duì)PRB的下調(diào)機(jī)制，從而導(dǎo)致EMS的發(fā)病與發(fā)展?？梢栽O(shè)想，TCDD有可能通過(guò)對(duì)孕激素受體敏感基因的作用，或激素受體作用機(jī)制中信號(hào)傳導(dǎo)通路的干擾改變了其在組織中的表達(dá)，再次表明TCDD的內(nèi)分泌干擾機(jī)制有待于進(jìn)一步深化研究。對(duì)于臨床我們期待特異性更高的激素受體作用物應(yīng)用于激素依賴性疾病的治療。

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(收稿日期：2015-11-24)

【中圖分類號(hào)】R 711.71

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【文章編號(hào)】1002-7386(2016)09-1409-03

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2016.09.043