子宮腺肌病對子宮內(nèi)膜容受性影響的分子學(xué)機(jī)制

秦 琰，劉貴悅 綜述 胡春秀 審校

子宮腺肌病是指具有活性的子宮內(nèi)膜異位到子宮肌層內(nèi)增殖生長，使子宮代償性增生肥大的一種良性疾病。除了痛經(jīng)、月經(jīng)量增多、異常子宮出血等臨床表現(xiàn)外，大部分子宮腺肌病患者合并有不孕或反復(fù)流產(chǎn)，輔助生殖妊娠率低等特點(diǎn)。目前眾多研究認(rèn)為，子宮腺肌病患者低妊娠率、高流產(chǎn)率的可能原因除子宮腔及內(nèi)膜正常結(jié)構(gòu)改變外，子宮內(nèi)膜容受性異常也是一個主要的原因。子宮內(nèi)膜容受性是子宮內(nèi)膜允許胚胎黏附、侵入并最終植入的一種綜合狀態(tài)，其中涉及到多種因子的調(diào)控，而某些因子的失調(diào)與子宮腺肌病有相關(guān)性，筆者從分子學(xué)角度探討子宮腺肌病對子宮內(nèi)膜容受性的影響。

1 內(nèi)膜相關(guān)因子異常表達(dá)的影響

1.1 細(xì)胞因子 白細(xì)胞介素(IL)、白血病抑制因子(LIF)等細(xì)胞因子的表達(dá)高峰與種植窗口期一致，且定位專一[1、2]，因此可能與子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)。

IL是由多種細(xì)胞產(chǎn)生并作用于多種細(xì)胞的一類細(xì)胞因子，參與機(jī)體的多種生理及病理反應(yīng)，目前至少發(fā)現(xiàn)有38種。研究發(fā)現(xiàn)人類內(nèi)膜表達(dá)多種IL，如IL-1、IL-6、IL-8、IL-10、IL-11等，而且部分具有周期性，分泌中期即種植期表達(dá)增強(qiáng)。IL-10具有妊娠保護(hù)作用，IL-11在子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中的表達(dá)促進(jìn)蛻膜反應(yīng)，有利于胚胎種植[3，4]。有研究指出，IL-10、IL-11在子宮腺肌病在位內(nèi)膜表達(dá)較正常育齡期女性減少，不孕原因可能與子宮內(nèi)膜IL-11和IL-11受體失表達(dá)，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性降低有關(guān)[4，5]。子宮腺肌病患者內(nèi)膜異常表達(dá)IL-6、IL-8，可能導(dǎo)致雌激素水平升高及孕激素受體和整合素αvβ3減少，干擾胚胎正常著床[6]。子宮腺肌病患者無論是自然周期, 還是超促排卵周期, 在位內(nèi)膜中巨噬細(xì)胞和IL-6表達(dá)均增強(qiáng),而IL-10表達(dá)減弱,三者協(xié)同作用,導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性下降[7]。Fischer等[8]通過免疫組化檢測子宮腺肌病患者內(nèi)膜對IL-1的作用敏感性增加，IL-8、IL-8R1、VEGF表達(dá)增強(qiáng)，導(dǎo)致內(nèi)膜血管增生活躍，影響內(nèi)膜容受性。子宮腺肌病在位內(nèi)膜中的各種IL表達(dá)失衡，IL-10、11表達(dá)減弱，IL-1、IL-6、IL-8過度表達(dá)可能是子宮內(nèi)膜容受性下降的原因之一。

有研究提示，LIF基因缺陷的純合雌鼠能正常排卵受精，但在圍種植期胚胎游離于子宮腔內(nèi)不能種植，而且子宮內(nèi)膜不發(fā)生蛻膜反應(yīng)，提示LIF在蛻膜化和種植中的重要作用[9]。另有學(xué)者認(rèn)為LIF基因突變可能是IVF-ET種植失敗的病因之一。有研究通過檢測子宮腺肌病患者和正常女性分泌中期內(nèi)膜組織和宮腔沖洗液中人LIF的表達(dá)，發(fā)現(xiàn)子宮腺肌病組LIF的表達(dá)減少，提示這種改變可能與子宮腺肌病不孕有關(guān)[6]。

血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)與血管生成和細(xì)胞分化有關(guān)，參與了內(nèi)膜蛻膜化。環(huán)氧酶(COX)可將花生四烯酸轉(zhuǎn)變?yōu)榍傲邢偎谽2(PGE2),前列腺素的主要作用可能是引起輕度炎性反應(yīng)和增加種植期內(nèi)膜血管的滲透性。研究發(fā)現(xiàn)將胚胎移植到COX-2基因剔除小鼠，可發(fā)生最初的黏附，但不能引起正常的血管通透性改變和蛻膜化反應(yīng)，導(dǎo)致種植失敗。在人類種植期，COX-2在內(nèi)膜血管周圍的細(xì)胞中表達(dá)很強(qiáng)，提示COX-2在人種植過程中起一定作用，因此認(rèn)為COX-2可作為評估子宮內(nèi)膜容受性的一個指標(biāo)[10]。但也有研究認(rèn)為，COX-2基因缺失小鼠只是子宮內(nèi)膜蛻膜化延緩，不影響胚胎種植及發(fā)育。COX-2、VEGF在子宮腺肌病內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中表達(dá)顯著升高且相關(guān)，COX-2參與血管形成可能與誘導(dǎo)VEGF的表達(dá)有關(guān)[11]。子宮腺肌病內(nèi)膜COX-2呈高表達(dá)，并與IL-6、IL-8具有相關(guān)性，提示其參與腺肌病炎性病理形成及發(fā)展[12]。以上研究說明COX-2、VEGF是種植期子宮內(nèi)膜必不可少的細(xì)胞因子，但由于其在子宮腺肌病在位內(nèi)膜中的過高表達(dá)導(dǎo)致內(nèi)膜血管過度形成，炎性反應(yīng)加重，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性下降。

1.2 黏附因子 目前研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞黏附因子與子宮內(nèi)膜容受性密切相關(guān)，是胚胎著床時必需的，黏附分子表達(dá)缺失可能導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性異常。

整合素是目前認(rèn)為可以反映子宮內(nèi)膜容受性的細(xì)胞黏附因子，其表達(dá)與胚胎種植窗開啟時間一致，骨橋蛋白是整合素的配體，能連接整合素αvβ3，二者在種植期同步表達(dá)促進(jìn)胚胎著床。子宮腺肌病患者種植期整合素αvβ3及骨橋蛋白的低表達(dá)，且失去周期性，使內(nèi)膜容受性異常[13-15]。滋養(yǎng)素Trophinin在滋養(yǎng)層和內(nèi)膜上皮均有表達(dá)，滋養(yǎng)素復(fù)合體Trophinin-Tastin-Bystine特異性高表達(dá)于種植窗口期的子宮內(nèi)膜、囊胚滋養(yǎng)層細(xì)胞，提示其在介導(dǎo)滋養(yǎng)層附著到子宮內(nèi)膜中起作用。滋養(yǎng)素Trophininq敲除的小鼠，胚胎不能種植。該黏附分子在子宮腺肌病不孕患者種植期子宮內(nèi)膜表達(dá)下降，可能導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性降低，影響胚胎著床[16]。L-選擇素表達(dá)于月經(jīng)周期各個階段子宮內(nèi)膜上皮表面，在分泌期表達(dá)增強(qiáng)，具有周期性，有研究發(fā)現(xiàn)種植期胚胎能黏附到表達(dá)L-選擇素的子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞，提示L-選擇素可能是胚胎種植中關(guān)鍵的一步。2018年Lai等[17]發(fā)現(xiàn)子宮腺肌病患者子宮內(nèi)膜L-選擇素的表達(dá)顯著減少，同時發(fā)現(xiàn)可能是產(chǎn)生L-選擇素的目標(biāo)基因PODXL基因在子宮腺肌病患者的子宮內(nèi)膜分泌中期顯著低表達(dá)，這可能損害子宮腺肌病患者子宮內(nèi)膜容受性。

2 內(nèi)膜部分基因異常表達(dá)的影響

HOXA-10基因在子宮的胚胎種植和發(fā)育過程中起重要作用，其在整個月經(jīng)周期子宮內(nèi)膜上皮和機(jī)制中均有表達(dá)，并在種植期表達(dá)顯著升高，可作為評估子宮內(nèi)膜容受性的標(biāo)志之一[17]。動物研究發(fā)現(xiàn)，阻斷小鼠HOXA-10基因的表達(dá)可以阻礙胚胎種植。在因種植失敗而不孕的患者子宮內(nèi)膜中存在HOXA-10基因的表達(dá)缺失。多項研究也證實子宮腺肌病患者種植期子宮內(nèi)膜、子宮內(nèi)膜-肌層交界面HOXA10的表達(dá)均明顯降低，內(nèi)膜種植期分子水平發(fā)生改變，可影響子宮內(nèi)膜容受性的建立及受精卵的黏附能力,從而導(dǎo)致胚胎不能著床[8、14]。

3 內(nèi)膜免疫細(xì)胞異常表達(dá)的影響

子宮內(nèi)膜自然殺傷細(xì)胞(uNK)和巨噬細(xì)胞是子宮內(nèi)膜中重要的免疫細(xì)胞，其活性異常可造成母胎界面免疫識別障礙，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜對胚胎的排斥[18]。正常情況下uNK細(xì)胞表面表達(dá)抑制性受體，不會自發(fā)產(chǎn)生細(xì)胞毒性，對滋養(yǎng)細(xì)胞無殺傷作用。有研究發(fā)現(xiàn)子宮腺肌病患者內(nèi)膜中的NK細(xì)胞抑制受體表達(dá)降低，這可致uNK細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用，降低內(nèi)膜對胚胎的容受性[19]。巨噬細(xì)胞可產(chǎn)生大量炎性細(xì)胞因子，子宮腺肌病患者在位子宮內(nèi)膜中巨噬細(xì)胞數(shù)量明顯增長[20]。Tremellen等[21，22]研究發(fā)現(xiàn)子宮腺肌病患者反復(fù)種植失敗與內(nèi)膜中uNK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞異常表達(dá)有關(guān)，通過免疫攻擊改變子宮內(nèi)膜容受性，影響胚胎著床。

4 內(nèi)膜酶異常表達(dá)的影響

胚胎種植的關(guān)鍵步驟之一是滋養(yǎng)層細(xì)胞對其種植部位細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的降解?；|(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPS)是降解ECM的主要酶類，在胚胎著床過程中，通過降解子宮內(nèi)膜細(xì)胞外基質(zhì)，使細(xì)胞間連接疏松，為胚胎植入子宮內(nèi)膜做準(zhǔn)備。MMPs在月經(jīng)周期的不同階段有特有的表達(dá)方式，其中MMP2在整個月經(jīng)周期的內(nèi)膜上都有表達(dá)，MMP7主要在增生期表達(dá)，MMP9在增殖晚期及分泌早中期表達(dá)增強(qiáng)，到圍種植期表達(dá)達(dá)高峰。MMP特異的表達(dá)方式可能與子宮內(nèi)膜血管生成、組織生長、細(xì)胞外基質(zhì)的轉(zhuǎn)化及重建等過程有關(guān)，進(jìn)而促進(jìn)子宮內(nèi)膜蛻膜化，使子宮內(nèi)膜容受性增加，利于胚胎種植。而目前許多研究證實子宮腺肌病內(nèi)膜存在MMP表達(dá)異常，其中MMP2、MMP7、MMP9在腺肌病中表達(dá)增強(qiáng)，促進(jìn)子宮腺肌病內(nèi)膜組織侵襲和遷移[23、24]，這種異常表達(dá)可能影響子宮內(nèi)膜容受性，干擾胚胎種植。

子宮腺肌病在位內(nèi)膜中超表達(dá)芳香化酶P450mRNA，其催化雄激素向雌激素轉(zhuǎn)化，增加子宮內(nèi)膜局部雌激素濃度，但不存在于正常患者內(nèi)膜中。研究顯示子宮內(nèi)膜芳香化酶P450 mRNA水平高的女性臨床妊娠率降低，因此認(rèn)為子宮內(nèi)膜P450芳香化酶mRNA的表達(dá)可以提示IVF失敗風(fēng)險增加[25]。

5 內(nèi)膜雌孕激素受體異常表達(dá)的影響

正常情況下，子宮內(nèi)膜雌激素受體(ER-ɑ)表達(dá)具有周期性，在增生期及分泌早期表達(dá)增加，分泌中晚期表達(dá)下降[26]，孕激素可以降調(diào)ER-ɑ，避免高雌激素水平對內(nèi)膜的長期影響。子宮內(nèi)膜雌孕激素受體的平衡保證了雌孕激素對子宮內(nèi)膜的正常調(diào)節(jié)，從而維持子宮內(nèi)膜的容受性。相關(guān)試驗表明[27、28]：由于子宮腺肌病內(nèi)膜芳香化酶表達(dá)增加，使雌激素及ER-ɑ升高，而孕激素受體(PR)表達(dá)降低，孕激素作用的靶點(diǎn)減少，不能很好地下調(diào)ER-ɑ，使得著床期內(nèi)膜ER-ɑ超表達(dá)，同時降低整合素αvβ3的分泌。這種雌激素/孕激素及其受體表達(dá)的失衡可能是導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性下降的原因之一。

6 內(nèi)膜自由基環(huán)境異常的影響

胚胎種植過程中子宮內(nèi)膜需要保持低氧環(huán)境，因為過度的自由基環(huán)境可能損害受精卵，干擾種植。研究表明，正常女性子宮內(nèi)膜中一氧化氮合成酶(NOS)、黃嘌呤氧化酶(XOD)、過氧化物歧化酶(SOD)的濃度在增生期維持低水平，在分泌早中期濃度增加。而子宮腺肌病患者子宮內(nèi)膜自由基水平無周期性變化且持續(xù)過度表達(dá)，這可能使子宮內(nèi)膜容受性異常，導(dǎo)致不孕。另有動物研究也表明，自由基在生殖系統(tǒng)內(nèi)的過量或缺失都可能抑制胚胎發(fā)育以及種植[29]。

總之，子宮內(nèi)膜容受性受多種分子調(diào)節(jié)，這些分子不是單獨(dú)發(fā)揮作用，而是相互促進(jìn)相互制約，保證了子宮內(nèi)膜微環(huán)境的平衡。而子宮腺肌病導(dǎo)致這些分子之間的調(diào)控機(jī)制被打破，容受性異常，阻礙胚胎種植及發(fā)育。到目前為止,還沒有有效的標(biāo)記藥物可用,希望未來有更多更好的研究在探索子宮腺肌病影響子宮內(nèi)膜容受性的分子機(jī)制的同時，能發(fā)現(xiàn)更多逆轉(zhuǎn)異常表達(dá)的標(biāo)記藥物，指導(dǎo)臨床改善子宮腺肌病女性的生殖預(yù)后。