腹腔內(nèi)脂多糖污染在子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生發(fā)展過程中的作用

倪喆鑫，孫帥，程雯，俞超芹

(海軍軍醫(yī)大學(xué)附屬長海醫(yī)院中醫(yī)婦科，上海 200433)

子宮內(nèi)膜異位癥(EMs)是一種雌激素依賴的良性疾病，主要是由于子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞與腺細(xì)胞在子宮被覆粘膜及子宮肌層以外部位種植生長導(dǎo)致，影響10%～15%的育齡婦女[1]。EMs患者常常伴隨有痛經(jīng)、月經(jīng)紊亂、不孕以及不良妊娠結(jié)局的發(fā)生[2]。雖然EMs的病理診斷已經(jīng)明確，但發(fā)病機制仍存在爭議，其可能與遺傳、表觀遺傳、環(huán)境因素和免疫功能紊亂等多種因素有關(guān)[3]。在眾多EMs發(fā)病機制學(xué)說中，經(jīng)血逆流學(xué)說最為廣泛接受。隨著月經(jīng)血逆流的內(nèi)膜組織碎片會沿著子宮-輸卵管-腹腔方向前進(jìn)，在特定部位特定條件下種植生長[4]。研究顯示，雖然76%～90%的女性存在經(jīng)血逆流，但EMs的發(fā)病率卻只有10%左右[5]?？梢奅Ms的發(fā)病機制有待進(jìn)一步研究。

脂多糖(LPS)是革蘭氏陰性菌外膜的重要組成部分，在宿主-病原菌與天然免疫系統(tǒng)的相互作用中起著關(guān)鍵作用[6]。正常人體的皮膚、口腔、生殖道以及腸道內(nèi)存在著大量的共生菌，當(dāng)這些菌群出現(xiàn)失調(diào)時會引起機體出現(xiàn)不同程度的癥狀[7]。研究顯示，EMs患者腹腔液中LPS的含量較對照組顯著升高[8]，而LPS能夠促進(jìn)EMs模型小鼠的病灶發(fā)展[9]?？梢娭嗵窃贓Ms的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。

基于此，本文對LPS在EMs中作用的相關(guān)研究進(jìn)行了總結(jié)與歸納，從“菌群-脂多糖-EMs”三者關(guān)系出發(fā)，闡述EMs發(fā)生發(fā)展的新機制，為臨床診斷與治療EMs提供參考。

一、EMs患者腹腔LPS的來源

健康女性陰道內(nèi)的菌群具有維持陰道內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定，保證女性生殖健康的重要作用[10]。正常陰道菌群構(gòu)成會隨著女性不同月經(jīng)階段和不同年齡段而發(fā)生周期性改變，但始終處于非致病性狀態(tài)[11]。女性陰道對外開放，陰道菌群極易受到外界因素影響而失調(diào)，從而影響陰道微環(huán)境[12]。女性體內(nèi)激素水平發(fā)生改變以及陰道內(nèi)免疫環(huán)境出現(xiàn)失衡均會進(jìn)一步影響陰道菌群結(jié)構(gòu)[13]。失調(diào)的菌群及其產(chǎn)物L(fēng)PS會沿著女性生殖道進(jìn)入宮頸、子宮腔等部位，進(jìn)一步導(dǎo)致生殖道更大范圍微環(huán)境的改變[14]。在EMs患者中，陰道菌群失調(diào)的發(fā)生率顯著高于對照組[15]，而陰道炎和宮頸炎的發(fā)病率也顯著高于對照組[16]。

女性腹腔環(huán)境與子宮相通，在月經(jīng)期間或早期卵泡期的59%～79%女性腹腔液中能找到子宮內(nèi)膜細(xì)胞[17]。研究顯示，回流的月經(jīng)血能夠誘導(dǎo)腹腔內(nèi)炎性因子、生長因子、血管生成因子產(chǎn)生，促進(jìn)逆流的內(nèi)膜碎片在局部黏附[18]。EMs婦女的月經(jīng)血和腹腔液樣本中LPS水平顯著高于對照，分別為(285.5±64.5)vs.(114.9±17.0)pg/ml(P<0.01)、(71.5±9.2)vs.(43.3±9.8)pg/ml(P<0.001)；與月經(jīng)周期的其他階段相比，在月經(jīng)期，腹腔液中LPS達(dá)到最高水平；相比正常女性，EMs女性的月經(jīng)血中含有大量的大腸桿菌[19]。可見，EMs患者腹腔液中的LPS主要來源于逆流的月經(jīng)血。

此外，人體腸道內(nèi)存在的大量菌群，與人體生理、病理生命活動之間存在密切關(guān)聯(lián)。研究顯示，在EMs模型小鼠體內(nèi)存在腸道菌群失調(diào)，而后者失調(diào)的程度隨著建模時間的延長而更加顯著[20]?？股刂委熀竽軌蛞种菩∈驟Ms的進(jìn)一步發(fā)展，包括內(nèi)異病灶的大小，局部免疫反應(yīng)的程度，而移植內(nèi)異癥小鼠糞便后能夠逆轉(zhuǎn)這種改變[21]。腸道菌群失調(diào)能夠影響腸壁通透性[22]，而失調(diào)菌群釋放的LPS能夠進(jìn)一步進(jìn)入外周循環(huán)，通過局部內(nèi)異灶的周期性出血釋放進(jìn)入腹腔。

二、LPS發(fā)揮作用的分子機制

LPS是一種革蘭氏陰性菌外膜的重要組成部分，能引起宿主強烈的免疫反應(yīng)，并作為細(xì)菌感染的早期預(yù)警信號[23]。LPS是外膜小葉中的主要糖脂，參與形成由二價陽離子穩(wěn)定的膜，為細(xì)菌自身對抗抗生素和陽離子抗菌肽等有害分子提供有效保障[24]。經(jīng)典的LPS分子具有三重結(jié)構(gòu)：脂質(zhì)A，將LPS固定在外膜小葉上的疏水部分；核心低聚糖，與脂質(zhì)A一起有助于保持外膜的完整性；O抗原多糖或O抗原，它與核心低聚糖相連，由與外部環(huán)境直接接觸的重復(fù)低聚糖單元構(gòu)成的聚合物組成[25]。

在典型情況下，機體通過血清中的LPS結(jié)合蛋白(LBP)從細(xì)菌膜和囊泡中提取LPS。然后，LBP將LPS轉(zhuǎn)移到CD14，CD14可以以可溶性形式存在，也可以通過糖基磷脂酰肌醇錨定物連接到細(xì)胞表面。CD14將脂多糖聚集體分裂成單體分子，并將其呈遞給TLR4-MD-2復(fù)合物。后者結(jié)合LPS后會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)多種信號成分的激活。復(fù)合物中的二聚TLR4會招募一對TIRAP和MyD88銜接蛋白，由它們介導(dǎo)一種由IRAK4和IRAK1/2激酶組成的MyDD小體組裝，隨后觸發(fā)細(xì)胞內(nèi)信號級聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄因子的激活，包括NF-kB和IRF3，以及促炎細(xì)胞因子的產(chǎn)生，如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)。這些過程能夠激活炎癥反應(yīng)，促進(jìn)人體內(nèi)炎癥環(huán)境的形成，在EMs發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用。

此外，LPS能夠刺激子宮內(nèi)膜異位基質(zhì)細(xì)胞產(chǎn)生大量的TNF-α和IL-8，并增強人子宮內(nèi)膜異位基質(zhì)細(xì)胞的有絲分裂活性[26]；也能夠通過上調(diào)環(huán)氧化酶2(COX-2)和前列腺素E2(PGE2)的表達(dá)，促進(jìn)人子宮內(nèi)膜異位基質(zhì)細(xì)胞的增殖和侵襲[27]。動物研究發(fā)現(xiàn)，LPS能夠通過作用核因子Kappa B通路促進(jìn)小鼠子宮內(nèi)膜異位細(xì)胞增殖并抑制其凋亡，從而促進(jìn)小鼠EMs病灶的生長[28-29]。

三、EMs與炎癥及免疫之間的關(guān)系

EMs是一種常見的慢性炎癥性疾病。在EMs患者腹腔液中存在大量的免疫細(xì)胞，如巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞(NK)、細(xì)胞毒性T淋巴細(xì)胞(CTL)等；白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)、TNF-α、瘦素、IL-8、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、蛋白激酶CK2和前列腺素濃度顯著升高[30-31]。腹腔液中IL-1β和TNF-α可激活子宮內(nèi)膜異位、在位內(nèi)膜細(xì)胞C-Jun N-末端激酶(JNK)，進(jìn)而上調(diào)炎癥細(xì)胞因子表達(dá)[32]。巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞、CTL細(xì)胞在免疫防御、免疫監(jiān)視和免疫清除中發(fā)揮重要作用。研究發(fā)現(xiàn)，EMs患者腹腔液中免疫監(jiān)視和清除功能下降，表現(xiàn)為：巨噬細(xì)胞吞噬能力下降、巨噬細(xì)胞亞型以M2型為主[33]；對在位內(nèi)膜細(xì)胞發(fā)生反應(yīng)的CTL細(xì)胞數(shù)量顯著減少，且活化的CTL對異位內(nèi)膜細(xì)胞的殺傷能力也顯著降低；NK(CD32CD56+)細(xì)胞比例顯著下降，而NK(CD32CD56+)細(xì)胞中不成熟的NK細(xì)胞(CD272CD11b2)比例顯著上升；同時，NK細(xì)胞功能受損、細(xì)胞毒性下降，其釋放的穿孔素、顆粒酶、細(xì)胞因子(IFN-7、TNF-α)或表達(dá)TNF超家族配體(TNR、TRAIL、FASL)等降低[34-35]。

在EMs患者腹腔液中，巨噬細(xì)胞、NK細(xì)胞功能及CTL細(xì)胞毒性降低等，導(dǎo)致免疫監(jiān)視功能下降，不能清除隨經(jīng)血逆流的內(nèi)膜細(xì)胞。在粘附分子的誘導(dǎo)下，這些內(nèi)膜細(xì)胞定居于腹腔。此時腹腔內(nèi)免疫系統(tǒng)調(diào)節(jié)作用進(jìn)一步失控，由免疫耐受轉(zhuǎn)化為免疫促進(jìn)，眾多被激活的免疫細(xì)胞分泌大量白細(xì)胞介素-1(IL-1)、IL-2、IL-6、IL-8、TNF-α以及VEGF等炎癥介質(zhì)；腹腔內(nèi)呈現(xiàn)以Th2型為優(yōu)勢的免疫微環(huán)境改變，從而促進(jìn)了EMs的發(fā)展。

但是EMs患者腹腔液中這種慢性炎癥環(huán)境和免疫抑制狀態(tài)是如何產(chǎn)生的還有待進(jìn)一步探索。我們懷疑LPS在促進(jìn)這種環(huán)境形成過程中發(fā)揮了重要作用。在陰道和腸道微生態(tài)紊亂的女性體內(nèi)，每月都會有隨月經(jīng)血進(jìn)入腹腔的LPS刺激。這種持續(xù)低劑量的LPS刺激，除了直接作用于子宮內(nèi)膜異位基質(zhì)細(xì)胞，很可能是造成腹腔內(nèi)慢性低度炎癥和免疫抑制狀態(tài)持續(xù)存在的重要原因。

四、小結(jié)

綜上所述，經(jīng)血逆流雖然存在于大多數(shù)女性體內(nèi)，但是EMs的發(fā)病率卻與之不相符。我們高度懷疑經(jīng)血逆流的基礎(chǔ)上還存在其他特殊原因?qū)е轮挥胁糠峙园l(fā)生EMs。對現(xiàn)有研究分析后發(fā)現(xiàn)，陰道失調(diào)菌群產(chǎn)生的LPS能夠隨經(jīng)血逆流進(jìn)入腹腔，而腸道失調(diào)菌群產(chǎn)生的LPS也能夠部分進(jìn)入腹腔。這些因素導(dǎo)致EMs女性腹腔液中LPS濃度升高，進(jìn)一步誘發(fā)腹腔炎癥與免疫抑制環(huán)境，或者直接作用于隨經(jīng)血逆流的內(nèi)膜碎片，促使其在腹腔內(nèi)種植生長。基于此，我們希望臨床醫(yī)生在實際工作過程中能夠關(guān)注女性生殖道健康與腸道菌群平衡，及時糾正失調(diào)的菌群生態(tài)，從而更好的保障女性健康并防治EMs。