脂氧素A4在子宮內(nèi)膜異位癥中的生物學(xué)研究進展

李相禹 王亞飛 崔玉蘭

女性生殖道黏膜有免疫監(jiān)測系統(tǒng)，作為對抗病原體的前線。免疫串?dāng)_對妊娠的成功和胚胎移植的耐受性至關(guān)重要[1]。此外，在月經(jīng)來潮的物種中，如人類和大多數(shù)靈長類動物，子宮內(nèi)膜表面上三分之二的周期性脫落需要快速愈合和再生，同時保持這些防御功能和減少炎癥反應(yīng)。內(nèi)源介質(zhì)對排卵、月經(jīng)、植入和分娩的所有代表性短期炎癥事件的限制，有助于解決炎癥[2]。女性生殖系統(tǒng)的健康是通過炎癥、代謝和免疫穩(wěn)態(tài)之間的平衡來維持的，尤其是在女性生殖道等黏膜表面。炎癥反應(yīng)失衡是導(dǎo)致許多免疫介導(dǎo)的疾病的基礎(chǔ)。脂氧素(lipoxins，LXs)是最近發(fā)現(xiàn)的消解素和保護素，可作為一種特殊的促分解介質(zhì)，在炎癥的分解發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本篇綜述關(guān)注一個可能是子宮內(nèi)膜組織平衡作用的核心分子——LXA4。LXA4作為一種抗炎介質(zhì)與人類的月經(jīng)周期和妊娠過程密切相關(guān)。研究顯示[3]，LXA4受不同的信號通路介導(dǎo)，且在不同細胞類型中的作用機制不同。其作為一種免疫調(diào)節(jié)劑，已在其他系統(tǒng)中被證明能抑制白細胞遷移、白三烯誘導(dǎo)的反應(yīng)，包括血管收縮和趨化反應(yīng)以及有絲分裂過程等。最近的研究表明[4]，LXA4和相關(guān)的受體在子宮內(nèi)膜生物學(xué)可作為各種對立力量之間的支點，發(fā)揮平衡組織修復(fù)、創(chuàng)口愈合以及維持妊娠過程等作用。LXA4水平降低可能會直接導(dǎo)致體內(nèi)炎癥反應(yīng)失衡和慢性疾病發(fā)生，影響子宮內(nèi)膜的健康和生殖功能。

一、LXA4的合成和脂氧合酶代謝產(chǎn)物

LX的產(chǎn)生是以跨細胞的方式發(fā)生在炎癥部位，包括兩種不同的細胞類型，即上皮細胞和中性粒細胞。目前已克隆出三種人脂氧合酶(lipoxygenase，LOX)，即催化多不飽和脂肪酸氫過氧化物的含鐵酶：5-脂氧合酶(5-lipoxygenase，5-LOX)、12-脂氧合酶(12- lipoxygenase ，12-LOX)和15-脂氧合酶(15- lipoxygenase，15-LOX)。花生四烯酸的順序氧化導(dǎo)致LXs的形成。阿司匹林會引發(fā)表觀型LXs的產(chǎn)生，稱為阿司匹林引發(fā)LXs，如15-epi-LXA4，這也是他汀類藥物的共同屬性。

白細胞介素13(interleukin-13，IL-13)是人單核細胞15-LOX基因表達和酶活性的有效誘導(dǎo)因子，可以激活ERK1/2-MAPK(extracellular signal-regulated kinase 1/2/mitogen-activated protein kinase)。IL-13誘導(dǎo)小鼠單核細胞內(nèi)12/15-LOX的表達，γ干擾素(interferon gamma,IFN-γ)可抑制其表達和生物活性。此外，白細胞介素4(interleukin-4，IL-4)還誘導(dǎo)小鼠骨髓細胞產(chǎn)生12/15-LOX。研究顯示[4]，IL-4和IL-13均參與單核細胞向M2巨噬細胞的分化，與M1巨噬細胞相比，M2巨噬細胞具有免疫抑制表型。

17β-雌二醇(estradiol,E2)可下調(diào)15-LOX和LXA4的合成。在前列腺癌細胞中，糖皮質(zhì)激素可抑制12/15-LOX活性；而在血管平滑肌細胞中，醛固酮可刺激12/15-LOX的表達。在前列腺上皮細胞中，過氧化物酶體增殖物激活受體γ(peroxidosome proliferators activate receptor gamma,PPAR-γ)與孤獨受體(related orphan receptor-α,ROR-α)相互作用，結(jié)合15-LOX啟動子，為15-LOX和LXA4的產(chǎn)生提供了一種新的負反饋機制[5]。這種調(diào)節(jié)機制是否與人類子宮內(nèi)膜有密切關(guān)系尚待觀察。

LXA4水平在月經(jīng)周期結(jié)束時最高，月經(jīng)后逐漸下降；與IL-13在正常月經(jīng)周期達到峰值的時間類似[6]。如前所述，雌激素介導(dǎo)的對這種酶的抑制與LXA4水平在增殖期下降和E2升高的觀察相符。妊娠期LXA4水平的升高可能是由于人絨毛膜促性腺激素促進了LXA4在子宮內(nèi)膜蛻膜的釋放。

LOX代謝物在生殖功能中的作用研究已有30多年的歷史。利用PR基因敲除小鼠，證實12/15-LOX是PR在子宮表面上皮的下游靶點。受精卵著床時，觀察到12/15-LOX酶的最大誘導(dǎo)作用。此外，12/15-LOX缺失小鼠表現(xiàn)出植入受損，使用12/15-LOX抑制劑證實了這些結(jié)果，導(dǎo)致植入部位顯著減少[7]。事實上，LOX抑制劑已經(jīng)被證明可以間接降低孕酮的產(chǎn)量。因此，確定這些中間代謝物的相關(guān)作用以及LXA4是否也參與其中，將具有一定的指導(dǎo)意義。

二、LXA4受體

LXA4是LX家族成員中最具特色的，其不僅可抑制免疫細胞的募集、趨化、黏附和轉(zhuǎn)歸，而且可抑制促炎細胞因子的產(chǎn)生，具有促進炎癥的消退作用，在體內(nèi)外對損傷或細胞損傷后起到重要的制動作用。LXA4直接或間接激活多種受體，包括肽受體的一個亞類，以及g蛋白偶聯(lián)受體。LXA4受體還包括甲酰肽受體2/LXA4受體(formyl peptide receptor 2/LXA4 receptor,FPR2/ALX)、另一種具有多種配體的表面膜g蛋白偶聯(lián)受體、芳香烴受體(aryl hydrocarbon receptor ,AhR)、配體激活的核轉(zhuǎn)錄因子，以及最近的雌激素受體α(estrogen receptor-alpha,ERα)[8]。

FPR2/ALX與LXA4結(jié)合具有高親和力，可在多種細胞類型中表達，如中性粒細胞、單核細胞、自然殺傷細胞和上皮細胞等，而且其表達受不同細胞因子調(diào)節(jié)。研究顯示，雖然單核細胞可表達這種受體，但由于翻譯沉默，它們的分化使其表達被阻斷[2]。這些結(jié)果表明FPR2/ALX在組織-巨噬細胞功能中的相關(guān)性有限[9]。近年來，F(xiàn)PR2/ALX在人子宮內(nèi)膜中的表達已被報道。研究發(fā)現(xiàn)FPR2/ALX mRNA的表達在月經(jīng)期較增殖期增加[6]。在妊娠早期，蛻膜也表現(xiàn)出高FPR2/ALX的表達。LXA4在妊娠早期血清水平升高，與FPR2/ALX水平升高一致。LXA4的另一個生理相關(guān)受體是AhR。盡管AhR存在于人子宮內(nèi)膜中，但其表達在月經(jīng)周期中保持恒定，迄今為止還沒有確鑿的報告顯示LXA4在該組織中激活了AhR。LXA4是近年來發(fā)現(xiàn)的一種雌激素受體配體，它能刺激雌激素反應(yīng)基因的表達，誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜上皮細胞的增殖[10]。有趣的是，LXA4與孕期胎盤大量制造的雌激素雌三醇(E3)具有高度的結(jié)構(gòu)相似性。與弱ERα激動劑的特性一致，因此，LXA4也抑制E2介導(dǎo)的作用。值得注意的是，上述三種受體都是混雜的，在不同的子宮內(nèi)膜細胞類型、月經(jīng)周期的不同階段或妊娠期受到復(fù)雜的調(diào)節(jié)。由于同一個細胞中可能存在多個受體，因此需要利用生理上相關(guān)的配體濃度和讀數(shù)，對這些不同類型受體和相關(guān)信號系統(tǒng)之間的潛在串?dāng)_進行充分的控制研究。

此外，LXA4介導(dǎo)子宮內(nèi)膜組織作用的模型將取決于有效配體和受體的有效性。月經(jīng)期FPR2/ALX水平的升高，可能與局部LXA4生成增加同時發(fā)生，可能有助于在內(nèi)源性E2相對較低的時候，調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜的修復(fù)和消退炎癥反應(yīng)。此外，當(dāng)雌激素水平處于最低點時，基底腺和間質(zhì)中較高的ERα表達為LXA4在月經(jīng)期的潛在靶點。因此，LXA4是否能促進子宮內(nèi)膜再生和愈合值得研究。

三、LXA4的靶點——巨噬細胞

包括巨噬細胞在內(nèi)的先天免疫細胞是LXA4介導(dǎo)生物活性的主要靶細胞[11]。巨噬細胞和子宮自然殺傷細胞大量存在于子宮內(nèi)膜間質(zhì)中，并在月經(jīng)周期的大部分時間內(nèi)被發(fā)現(xiàn)。研究發(fā)現(xiàn)[12-13]，性激素可調(diào)節(jié)巨噬細胞在組織中的分布,月經(jīng)前子宮內(nèi)膜間質(zhì)中的巨噬細胞數(shù)量增加，與黃體死亡導(dǎo)致的雌激素和孕酮水平下降一致。

巨噬細胞通過其產(chǎn)生基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMPs)的能力參與組織重塑，并與月經(jīng)和妊娠密切相關(guān)。值得注意的是，LXA4及其類似物降低了子宮內(nèi)膜異位癥小鼠模型中多種不同細胞類型和腹腔液細胞中MMP的表達和活性，其中巨噬細胞是主要成分。

妊娠蛻膜巨噬細胞在清除凋亡小體、子宮血管重塑、對胎兒抗原的免疫耐受、對外源性病原體的免疫、宮頸成熟和恢復(fù)等方面發(fā)揮作用，引起免疫抑制和抗炎反應(yīng)[14]。LXA4促進巨噬細胞吞噬凋亡中性粒細胞和組織碎片，這一過程對炎癥的解決和月經(jīng)后組織完整性的重建至關(guān)重要。

免疫學(xué)和新陳代謝領(lǐng)域正在融合，提供了對各種生理和病理狀態(tài)的見解。最近的研究表明，ERα與巨噬細胞功能和代謝有關(guān)，ERα在動脈粥樣硬化相關(guān)炎癥中對造血/髓細胞有保護作用[4]。如上所述，雌激素與巨噬細胞進入子宮內(nèi)膜有關(guān)，并明顯與免疫反應(yīng)有關(guān)。ERα在LXA4介導(dǎo)的子宮內(nèi)膜和腹腔巨噬細胞功能調(diào)節(jié)中的作用有待闡明。

四、LXA4在子宮內(nèi)膜異位癥中的作用

子宮內(nèi)膜異位癥是一種炎癥性、雌激素刺激性疾病，約有10%的育齡婦女受到影響，據(jù)估計，高達80%的不明原因不孕癥可歸因于此[14]。目前，最廣為接受的是桑普森的月經(jīng)逆行理論，即月經(jīng)子宮內(nèi)膜碎片向后穿過輸卵管，進入腹腔，在那里植入并持續(xù)[7]。在狒狒模型，子宮內(nèi)膜異位癥組狒狒的在位子宮內(nèi)膜發(fā)生改變，雌激素活性、細胞增殖和孕激素抵抗增強[15]。大量證據(jù)表明，子宮內(nèi)膜異位癥患者的正常免疫反應(yīng)(有助于促進生育和免疫耐受)發(fā)生改變，子宮內(nèi)膜異位癥患者的宮內(nèi)環(huán)境、腹腔和全身循環(huán)發(fā)生炎癥變化。

LXA4抑制小鼠臨床前模型子宮內(nèi)膜異位癥的進展。研究顯示[16]，LXA4預(yù)處理聯(lián)合孕酮、維甲酸(retinoic acid，RA)和轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)可顯著降低MMPs的表達，減少子宮內(nèi)膜異位病變的生長。此外，LXA4還抑制肉豆蔻酸佛波酯誘導(dǎo)的人蛻膜組織中炎癥細胞因子IL-6和IL-8的表達，并在其他炎癥動物模型中減弱趨化因子CCL2、IL-6和抑制核轉(zhuǎn)錄因子(inhibit nuclear factor，NF)-κb和Akt途徑[17]。

局部免疫介質(zhì)濃度/信號傳導(dǎo)失調(diào)導(dǎo)致腹腔炎癥增加，由此引起的全身性改變可能改變輸送到子宮內(nèi)膜的免疫細胞的數(shù)量和形態(tài)。巨噬細胞介導(dǎo)的細胞吞噬功能異常被認(rèn)為是子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生的重要因素。前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)通過下調(diào)清道夫受體和脂質(zhì)轉(zhuǎn)運體CD36而降低人巨噬細胞介導(dǎo)的吞噬作用，被認(rèn)為在巨噬細胞介導(dǎo)的吞噬作用中起重要作用，并增加小鼠子宮內(nèi)膜異位病變的大小[17]。選擇性激活巨噬細胞的過繼轉(zhuǎn)移顯著促進了小鼠子宮內(nèi)膜異位病變的生長，M1極化的炎性巨噬細胞保護了小鼠免于疾病的形成。然而，人類巨噬細胞標(biāo)記物的特征不如小鼠細胞，細胞外標(biāo)記物分析最好與相關(guān)效應(yīng)分子的分析相結(jié)合。目前，已經(jīng)描述了幾種不同類型的巨噬細胞亞群，還有可能會有更多的發(fā)現(xiàn)[18-20]。巨噬細胞表現(xiàn)出一種表型可塑性，作為環(huán)境線索的一個功能，包括細胞因子和生長因子。研究顯示[19]，LXA4可在體外促進M2極化，因此進一步的研究是必要的，以確定具體的巨噬細胞亞群在子宮內(nèi)膜組織和腹腔液，以及它們的極化是否有助于病理反應(yīng)。

免疫功能缺陷和LXA4等抗炎介質(zhì)的產(chǎn)生或活性降低可能是子宮內(nèi)膜異位癥患者生殖道和腹腔液持續(xù)炎癥發(fā)生的原因。子宮內(nèi)膜間質(zhì)的改變長期以來一直被關(guān)注，包括對IL-1β和TNF-α的過度反應(yīng)，導(dǎo)致炎癥細胞因子上皮性中性粒細胞激活肽-78(epithelial neutrophil-activating peptide-78,ENA-78))、IL-6和IL-8的過度產(chǎn)生[18]。其他炎性細胞因子，包括IL-17，增加IL-8的分泌，環(huán)氧合酶-2(cyclooxygenase-2COX-2)和芳香化酶的表達，使該途徑成為一個有吸引力的治療靶點。LXA4的產(chǎn)生是由單核細胞IL-13誘導(dǎo)的，IL-13在月經(jīng)周期中受調(diào)節(jié)，其表達是由卵巢類固醇激素和細胞因子誘導(dǎo)的。對微小RNA表達的研究揭示了該病的多種變化。Let-7miRNA是96例子宮內(nèi)膜異位癥患者子宮內(nèi)膜中表達上調(diào)最多的miRNA之一，Let-7miRNA多態(tài)性與子宮內(nèi)膜異位癥有關(guān)。Let-7 miRNAs抑制IL-13的表達[19]。

目前的治療方法主要是通過手術(shù)切除異位子宮內(nèi)膜組織和減輕癥狀，減輕癥狀通常是通過靶向激素或其受體治療。而且一旦停止治療，子宮內(nèi)膜異位癥容易復(fù)發(fā)；但手術(shù)可導(dǎo)致粘連發(fā)展，誘發(fā)慢性盆腔疼痛和不孕。由于傳統(tǒng)的治療方法具有生物利用度差、不良副作用和影響生育等負面影響，探究新的治療子宮內(nèi)膜異位癥方法是必要的。由于炎癥是子宮內(nèi)膜異位癥的主要相關(guān)癥狀，尤其是不孕和疼痛的基礎(chǔ)，所以一種針對與本病相關(guān)的炎癥變化的耐受性良好的免疫調(diào)節(jié)療法可以改善癥狀，且無現(xiàn)有治療的不良副作用。如上所述，LXA4通過抗炎和抗血管生成機制在臨床前子宮內(nèi)膜異位癥模型中具有積極的保護作用，且不會改變卵巢功能。

五、結(jié)論

LXA4參與炎癥反應(yīng)和雌激素效應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控，與其兩者形成互調(diào)節(jié)環(huán)路，三者之間相互影響，關(guān)系緊密。從目前的研究成果分析，LXA4很可能通過抗炎和調(diào)節(jié)雌激素效應(yīng)對子宮內(nèi)膜異位癥疾病進展產(chǎn)生影響。LXA4作為一種內(nèi)源性抗炎因子，對機體的正常生理功能(如卵巢功能及骨骼生長)無明顯影響，因此其與目前已經(jīng)存在的內(nèi)異癥治療藥物相比具有顯著的優(yōu)勢。另外，LXA4在子宮內(nèi)膜異位癥的“源頭治療”中也具有較好的發(fā)展前景。因此，深入探究LXA4的作用機制，將為探索子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)病機制和生物靶向治療提供新的思路。