自噬與凋亡分子機制在子宮內(nèi)膜異位癥中的研究進展

叢慧芳 李 陽 于 洋 張?zhí)鞁?3

1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院婦科，黑龍江哈爾濱 150001；2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150001；3.黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院中醫(yī)科，黑龍江哈爾濱 150036

子宮內(nèi)膜異位癥（簡稱“內(nèi)異癥”）是指具有生長功能的子宮內(nèi)膜組織出現(xiàn)在子宮腔被覆內(nèi)膜及宮體肌層以外的其他部位[1]。隨著現(xiàn)代女性初潮提前，生育次數(shù)減少等狀態(tài)改變，內(nèi)異癥影響范圍日趨增大[2]。內(nèi)異癥引起的慢性盆腔痛、性交痛和不孕癥等癥狀嚴重影響女性的生活及心理健康[3]。臨床治療主要包括抗雌激素、抗孕酮藥物等抑制排卵性月經(jīng)以及腹腔鏡去除異位病灶[4]。但現(xiàn)有的療法仍舊治療不徹底，且未能減少內(nèi)異癥的發(fā)病率[5]。因為病理機制的研究是臨床治療的基礎(chǔ)，故對內(nèi)異癥發(fā)生發(fā)展的病理機制仍需不斷研究。

排卵后的“經(jīng)血逆流”是內(nèi)異癥發(fā)病的重要前提，而逆流進入盆腔的內(nèi)膜細胞能否異位種植成功與細胞的生存能力相關(guān)。由于細胞的生存能力主要受其自噬和凋亡機制調(diào)控，因而目前對內(nèi)異癥的機制研究多集中在自噬與凋亡方面[6]。自噬和凋亡均屬于主動性、生理性、非溶解性的程序性細胞死亡[7]。自噬是細胞內(nèi)的一種“自食”現(xiàn)象，通過降解自身細胞器以實現(xiàn)細胞穩(wěn)態(tài)和細胞器的更新。凋亡是一種嚴格受控的細胞“自殺”模式，可清除衰老和受損的細胞[5]。迄今自噬與凋亡在內(nèi)異癥中研究較多，且存在爭議，故本文對內(nèi)異癥中自噬與凋亡的研究進行綜述。

1 自噬在內(nèi)異癥中的研究進展

自噬受營養(yǎng)狀況、能量水平和生長因子調(diào)控，與許多上游信號通路有關(guān)，最重要的通路是生長因子調(diào)節(jié)的Ⅰ類磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（m-TOR）通路[8]。m-TOR作為細胞營養(yǎng)狀況的感受器，可通過調(diào)節(jié)自噬水平維持細胞穩(wěn)態(tài)[9]。此外，自噬還受到MAPK(ERK、P38、JNK)信號通路、P53信號通路、AMPK信號通路以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ERstress）的調(diào)節(jié)[10-13]。

近年來許多研究發(fā)現(xiàn)自噬水平異常是導(dǎo)致內(nèi)異癥發(fā)生發(fā)展的重要原因，但自噬水平出現(xiàn)或高或低兩種截然不同的趨勢。部分學(xué)者認為，低自噬水平是促進內(nèi)異癥發(fā)生的原因。Li等[14]研究發(fā)現(xiàn)在正常人組，分泌期自噬水平比增殖期高，且內(nèi)異癥組在位和異位內(nèi)膜自噬水平均降低，提示低自噬水平是內(nèi)異癥的潛在發(fā)病機理，且與分泌期自噬降低有關(guān)。而自噬水平的降低可能是由CXCL12/CXCR4的過度激活導(dǎo)致的[15]。Zhan等[16]通過檢測內(nèi)膜組織自噬相關(guān)蛋白發(fā)現(xiàn)，與子宮平滑肌瘤組比較，子宮內(nèi)膜異位組在位和異位內(nèi)膜組織中LC3和Beclin1的表達下調(diào)，其中異位內(nèi)膜下調(diào)更顯著，提示內(nèi)異癥的發(fā)生發(fā)展與自噬下調(diào)相關(guān)。此外，NLRC5與自噬呈負相關(guān)，表明NLRC5與自噬蛋白結(jié)合可能是內(nèi)異癥的預(yù)測指標。

然而，另有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，高自噬水平也會促進內(nèi)異癥發(fā)生發(fā)展。Liu等[17]通過免疫組化檢測內(nèi)異癥組和正常組內(nèi)膜，發(fā)現(xiàn)內(nèi)異癥組異位內(nèi)膜自噬標記蛋白LC3和缺氧誘導(dǎo)因子1-α（HIF-1-α）表達水平比正常組和內(nèi)異癥在位內(nèi)膜組明顯增高，且LC3的表達與HIF-1-α 呈正相關(guān)，表明內(nèi)異癥的低水平自噬與異位組織缺氧導(dǎo)致的氧化應(yīng)激相關(guān)，且低自噬水平是促進內(nèi)異癥內(nèi)膜細胞增殖和侵襲的病理機制。Liu等[18]進一步研究發(fā)現(xiàn)，在內(nèi)異癥中借助HIF-1-α 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)誘導(dǎo)機制，缺氧可通過時間依賴性方式誘導(dǎo)lncRNAMALAT1從而促進自噬。Ruiz[19]通過小鼠內(nèi)異癥模型的研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)異癥小鼠內(nèi)膜組織中自噬水平表達明顯比對照組高，而通過使用自噬通量抑制劑羥基氯喹（HCQ）可降低異位病灶的自噬水平，并有效減少內(nèi)異癥病變組織。表明HCQ可通過提高自噬水平降低內(nèi)異癥內(nèi)膜細胞的侵襲，減輕內(nèi)異癥小鼠的癥狀。

2 凋亡在內(nèi)異癥中的研究進展

細胞凋亡在維持組織穩(wěn)態(tài)中起關(guān)鍵作用，可消除過量或功能失調(diào)的細胞。女性周期性的雌孕激素變化導(dǎo)致細胞凋亡水平隨之變化，在月經(jīng)周期的分泌后期和月經(jīng)期，促凋亡機制可使子宮內(nèi)膜功能層脫落，有助于維持月經(jīng)周期的細胞穩(wěn)態(tài)[20]。細胞凋亡的主要途徑有死亡受體途徑、線粒體途徑、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)途徑三種[7]，三種途徑均通過激活caspase-3誘導(dǎo)凋亡。

低水平的凋亡可促進細胞的增殖生長，研究顯示內(nèi)異癥患者內(nèi)膜組織細胞凋亡水平低下，導(dǎo)致逆流進入盆腔內(nèi)的內(nèi)膜細胞生存潛力增強[21]。內(nèi)異癥關(guān)于自噬和凋亡的研究中，主要涉及到PI3K/Akt/m-TOR信號通路、MAPK/ERK信號通路以及凋亡相關(guān)因子（凋亡抑制因子Bcl-2、凋亡促進因子Bax、Bad）[22]。張瑜等[23]通過建立內(nèi)異癥大鼠模型研究紫草素在促凋亡機制在內(nèi)異癥中的作用，發(fā)現(xiàn)與對照組比較，內(nèi)異癥大鼠模型內(nèi)膜組織中Bcl-2表達明顯增高且Bax表達明顯降低，使用不同濃度紫草素干預(yù)模型后，Bcl-2表達均有所降低，Bax表達均有所升高，其中以高濃度紫草素干預(yù)后改變最為明顯，提示內(nèi)異癥中內(nèi)膜細胞的低凋亡水平有助于內(nèi)異癥的形成，紫草素可通過促凋亡作用治療內(nèi)異癥。肖新春等[24]也通過建立自體移植的內(nèi)異癥大鼠模型研究桂枝茯苓丸的治療作用，發(fā)現(xiàn)內(nèi)異癥大鼠內(nèi)膜組織中凋亡水平低下、血管生成能力增強。檢測發(fā)現(xiàn)桂枝茯苓丸干預(yù)后在模型組大鼠內(nèi)膜組織中的Caspase-7表達增加，血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）、survivin及雌孕激素表達均下降，提示桂枝茯苓丸可通過促進內(nèi)膜細胞凋亡，減少血管生成和survivin的表達治療內(nèi)異癥。Jiang等[25]對內(nèi)異癥患者內(nèi)膜息肉的研究發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜異位息肉組中Bcl-2（凋亡抑制因子）和雌激素受體（ERα）明顯高于非子宮內(nèi)膜異位息肉組，也就表明內(nèi)異癥患者的內(nèi)膜息肉與非內(nèi)異癥的內(nèi)膜息肉相比，凋亡水平更低。

3 自噬與凋亡在內(nèi)異癥中的研究

自噬和凋亡可同時發(fā)生在同一個細胞中，自噬通常先于凋亡發(fā)生，且自噬與凋亡可相互影響。自噬可使Caspase失活而抑制凋亡，凋亡相關(guān)Caspase可通過裂解自噬相關(guān)蛋白抑制自噬。但特殊情況下自噬也可通過促進Caspase8的激活以及IAP的降解促進凋亡。故在同一細胞或組織中，自噬可能會有雙重作用，這可能更多地取決于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激（ER）的程度和持續(xù)時間。自噬和凋亡具有共同的刺激和信號通路，但細胞的生存或死亡，取決于具體細胞的反應(yīng)和主導(dǎo)過程的選擇[26-28]。

自噬和凋亡均可被PI3K/Akt/m-TOR信號通路抑制，Akt在細胞的增殖、凋亡等過程中起都起了主要作用，研究已證實Akt在內(nèi)異癥中的活性高于正常子宮內(nèi)膜細胞，且大量數(shù)據(jù)表明核因子κB（NF-κB）參與Akt的表達和激活，Akt的激活可通過m-TOR抑制自噬和凋亡[29-30]。m-TOR是自噬的負調(diào)節(jié)劑，Choi等[31]研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)異癥患者巧囊組織中m-TOR表達水平增加導(dǎo)致自噬水平降低，并進一步減少細胞凋亡，且自噬與凋亡在巧囊中處于較為恒定的低水平。通過促進自噬可發(fā)現(xiàn)凋亡水平隨之升高，繼而使用自噬抑制劑后可觀察到自噬與凋亡水平均下降，此研究中自噬與凋亡趨勢一致。Borahay等[32]發(fā)現(xiàn)使用穆勒抑制劑（MIS）干預(yù)CRL-7566內(nèi)異癥細胞后，可抑制CRL-7566細胞的增殖，并促進Caspase-9以及凋亡率的增加。同時發(fā)現(xiàn)MIS處理后誘導(dǎo)了ERK的磷酸化和Beclin-1的表達。治療干預(yù)后細胞的增殖下降主要通過促進自噬和凋亡實現(xiàn)，即低水平的自噬和凋亡對內(nèi)異癥具有治療作用。

內(nèi)異癥患者自噬可抑制凋亡。內(nèi)異癥患者內(nèi)膜自噬水平的增加多與缺氧相關(guān)。內(nèi)異癥形成中主要以有活性的內(nèi)膜組織逆流進入盆腔導(dǎo)致，而進入盆腔中的內(nèi)膜組織由于缺乏血供和營養(yǎng)，會處于缺氧狀態(tài)，從而激活氧化應(yīng)激反應(yīng)。組織為適應(yīng)缺氧的惡劣環(huán)境而激活自噬，并通過抑制凋亡相關(guān)Caspase抑制凋亡，從而使得組織細胞生存能力更強，最終成功種植于盆腔或卵巢上而形成內(nèi)異癥。Allavena等[33]研究發(fā)現(xiàn)與正常組比較，內(nèi)異癥組自噬水平明顯增高，可能是氧化應(yīng)激刺激導(dǎo)致。氧化應(yīng)激的激活可通過血紅素氧合酶-1（HO-1）刺激自噬，從而抑制凋亡水平并發(fā)揮細胞保護作用。Liu等[17]研究發(fā)現(xiàn)內(nèi)異癥中的缺氧環(huán)境會導(dǎo)致lncRNA-MALAT1過度激活，通過HIF-1-α信號轉(zhuǎn)導(dǎo)激活自噬，并通過高水平的自噬抑制凋亡促進內(nèi)異癥的發(fā)生發(fā)展。

在內(nèi)異癥的研究中，異位病灶組織細胞的低自噬和低凋亡水平說明細胞死亡總體減少，細胞處于增殖和生長狀態(tài)；異位病灶的高自噬水平和低凋亡水平說明較高的自噬可通過抑制凋亡對細胞進行保護，使其更好地適應(yīng)缺氧環(huán)境，即此時細胞生存潛力較強，可以在不良環(huán)境中增殖生存。雖有兩種不同的研究結(jié)果，但異位內(nèi)膜細胞的增殖生長狀態(tài)一致，也就是說內(nèi)異癥病灶的形成源于其內(nèi)膜組織的過度增殖生長。

4 小結(jié)

自噬和凋亡研究對內(nèi)異癥的發(fā)生發(fā)展有重要意義。自噬和凋亡水平低下，則細胞“生命力”更加頑強，此類“生命力”頑強的子宮內(nèi)膜細胞更容易種植在異常部位從而導(dǎo)致內(nèi)異癥的發(fā)生。凋亡在內(nèi)異癥中的研究結(jié)果比較一致，普遍認為病灶部位凋亡水平較低。但自噬水平在內(nèi)異癥中會出現(xiàn)高低不定的現(xiàn)象。自噬本身就是一把“雙刃劍”，故對自噬的研究應(yīng)該更加細致，考慮到疾病發(fā)生發(fā)展時期，取材檢測部位、取材手法、具體周圍環(huán)境等等。內(nèi)異癥的早期診斷和未來可能的治療方向，可以自噬凋亡機制為線索研究其可能的危險因素，并通過減少危險因素的暴露實現(xiàn)對內(nèi)異癥發(fā)生發(fā)展的預(yù)防和預(yù)測。除常規(guī)激素和手術(shù)治療外，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)應(yīng)該重視中醫(yī)中藥在治療內(nèi)異癥中的優(yōu)勢，可基于網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)對治療內(nèi)異癥的中藥深入研究。