菌群微生態(tài)在子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生、發(fā)展中的作用研究進(jìn)展

蔡華萍 舒靜 陳衛(wèi)民

子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis,EM）是由子宮內(nèi)膜生長在子宮腔以外其他部位引起的一種婦科常見病[1]。EM因異位內(nèi)膜反復(fù)出血導(dǎo)致病灶浸潤進(jìn)展，常引起疼痛、包塊和不孕三大癥狀[2]。EM以手術(shù)治療為主[3]，但手術(shù)只要還保留卵巢功能，EM就難以徹底治愈，需要術(shù)后輔助藥物長期管理，是困擾育齡期女性的難治性疾病。認(rèn)識(shí)其發(fā)病機(jī)制，對(duì)于EM的早發(fā)現(xiàn)、早治療以及達(dá)到更精準(zhǔn)、更徹底的治療顯得尤為重要。

然而，EM病因復(fù)雜，涉及多重發(fā)病機(jī)制。除了被普遍認(rèn)可的經(jīng)血逆流子宮內(nèi)膜種植學(xué)說，還有體腔上皮化生學(xué)說、誘導(dǎo)學(xué)說等。1998年加拿大魁北克舉行的世界子宮內(nèi)膜異位癥大會(huì)把EM定義為集遺傳性疾病、免疫性疾病、激素依賴性疾病、炎癥性疾病為一體的疾病[4]。2009年又有學(xué)者提出EM不只是子宮內(nèi)膜異常種植的疾病，更是一種瘤樣病變或者類腫瘤疾病[5]。目前，EM作為一種慢性綜合征性質(zhì)疾病的觀點(diǎn)已經(jīng)逐漸被人們接受[6-8]。近年來，隨著基因測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，菌群微生態(tài)能被快速識(shí)別并在檢驗(yàn)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。有關(guān)人體菌群微生態(tài)與EM的關(guān)系也開始受到婦產(chǎn)科臨床與科研工作者的關(guān)注。他們對(duì)菌群的種類、數(shù)量及豐度與EM的發(fā)生、發(fā)展和臨床表現(xiàn)的關(guān)系進(jìn)行了大量研究，提出了菌群可能通過介導(dǎo)炎癥反應(yīng)、調(diào)控免疫應(yīng)答、參與雌激素效應(yīng)以及干擾代謝活動(dòng)等途徑參與EM的病理機(jī)制假說。這對(duì)EM的預(yù)防和治療提供了不少新信息，本文就相關(guān)研究進(jìn)展作一綜述。

1 人類菌群微生態(tài)

菌群幾乎存在于人體的所有開放部位，包括胃腸道（腸道菌群）[9]、皮膚（皮膚菌群）、口腔（口腔菌群）[10]、呼吸系統(tǒng)（呼吸道菌群）、陰道（陰道菌群）[11]等。每個(gè)菌群都是一個(gè)復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)，在人類的機(jī)體調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用。

傳統(tǒng)上，微生物群的組成是通過使用不同培養(yǎng)基的培養(yǎng)特性來分析的，這些培養(yǎng)基可以根據(jù)細(xì)菌的代謝需求來選擇特定的菌群。以培養(yǎng)為基礎(chǔ)的細(xì)菌計(jì)數(shù)技術(shù)具有成本效益和可重復(fù)性。然而，由于腸道菌群大多數(shù)是嚴(yán)格的厭氧菌，因此采用培養(yǎng)法來區(qū)分不同細(xì)菌群系統(tǒng)發(fā)育的能力有限，對(duì)于厭氧細(xì)菌種類或菌株水平的檢測(cè)變得非常困難，尤其是研究腸道微生物群。據(jù)估計(jì)，80%的腸道微生物群無法在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室條件下培養(yǎng)[12]。但近年來，測(cè)序技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，使得對(duì)人類菌群微生態(tài)的深入研究變得可行?；诩?xì)菌16S核糖體RNA（rRNA）測(cè)序的多種技術(shù)，如16S rRNA全長測(cè)序、焦磷酸測(cè)序、DNA微陣列等多種測(cè)序方法，代替了傳統(tǒng)的細(xì)菌培養(yǎng)技術(shù)，大大促進(jìn)了人類關(guān)于菌群對(duì)人類健康影響的重要性和具體機(jī)制的精準(zhǔn)研究[9]。

最早關(guān)于菌群對(duì)人體影響的研究是從腸道菌群開始的。據(jù)研究，人類腸道微生物群由大約7 000多種不同的菌株組成。盡管在生命早期腸道菌群是如何初建的仍未明確，但普遍認(rèn)為菌群在出生后即開始發(fā)育，受飲食和其他生活方式等諸多因素影響，并隨著年齡增長發(fā)生變化。腸道菌群可以通過影響糖異生和膽固醇代謝來調(diào)節(jié)能量代謝，也可能參與T細(xì)胞的發(fā)育和其他免疫調(diào)節(jié)[13]。還有研究報(bào)道，腸道菌群可以通過調(diào)控腸道上皮細(xì)胞間的緊密連接參與維持上皮完整性?？梢?，腸道菌群的平衡對(duì)人體代謝、免疫和組織屏障密切相關(guān)[14]。

近年來，陰道菌群的研究也開始在婦產(chǎn)科學(xué)領(lǐng)域展開并日益深入。最早關(guān)于陰道菌群的研究是通過光學(xué)顯微鏡和培養(yǎng)的方法來進(jìn)行的。由于研究技術(shù)的限制以及陰道菌群的特殊性，研究進(jìn)展非常有限[15]。隨著基因測(cè)序技術(shù)的應(yīng)用，不但肯定了乳酸菌屬在陰道微生物中占主導(dǎo)地位，而且還發(fā)現(xiàn)了大量以前“未被培養(yǎng)”的陰道微生物組，極大地豐富了人們對(duì)陰道定植菌群基因組學(xué)的認(rèn)識(shí)[15-16]。正常的陰道菌群與宿主存在互惠關(guān)系[17]，陰道菌群失調(diào)與女性生殖道感染[18-19]、婦科腫瘤[20]、不孕癥[21]等多種疾病相關(guān)聯(lián)。因此，通過分析陰道微生物菌群的物種特征，了解菌落間相互作用以及菌群-宿主和菌群-疾病的關(guān)系，有助于從陰道微生態(tài)的角度尋找更精準(zhǔn)的疾病診療方案[15，22-23]。

2 菌群微生態(tài)與EM的關(guān)系

2.1 菌群微生態(tài)參與盆腔炎癥反應(yīng)影響EM的發(fā)生、發(fā)展 研究表明，女性生殖道菌群產(chǎn)生內(nèi)毒素在盆腔炎性疾病的發(fā)生過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用，這些內(nèi)毒素能通過Toll樣受體4（toll-like receptor 4,TLR4）介導(dǎo)的信號(hào)通路激活巨噬細(xì)胞引起免疫級(jí)聯(lián)反應(yīng)[24-25]。EM患者的子宮內(nèi)膜樣本中加德納菌、α-鏈球菌、腸球菌和大腸桿菌的菌落單位數(shù)明顯高于對(duì)照組的正常女性[26]，這可能引起子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞表面的TLR4介導(dǎo)NF-κB激活，促進(jìn)肝細(xì)胞生長因子、血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子、IL-6、IL-8和TNF-α等因子的產(chǎn)生，進(jìn)而引發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)，促進(jìn)EM的發(fā)生、發(fā)展[27]。同時(shí)，炎癥反應(yīng)會(huì)改變盆腔環(huán)境，可能導(dǎo)致卵細(xì)胞質(zhì)量下降，進(jìn)而影響胚胎發(fā)育及著床過程，與EM合并不孕相關(guān)。除了細(xì)菌，陰道微生態(tài)中的支原體、衣原體等也參與EM的發(fā)生。研究發(fā)現(xiàn)，支原體感染可激活誘導(dǎo)腹膜間皮細(xì)胞產(chǎn)生炎癥介質(zhì)，通過TLR2調(diào)節(jié)JNK信號(hào)通路，促進(jìn)IL-6、IL-8、TNF-α等諸多炎癥因子的產(chǎn)生，為子宮內(nèi)膜細(xì)胞在盆腔的生長塑造土壤環(huán)境[28-29]。另外，生殖道菌群微生態(tài)的失調(diào)，如細(xì)菌性陰道?。╞acterial vaginosis,BV）存在包括加德納菌、普雷沃菌和擬桿菌在內(nèi)的細(xì)菌以及條件致病菌的增加，同時(shí)乳酸菌減少，可刺激富含甘油三酯脂蛋白，啟動(dòng)細(xì)胞因子或趨化因子信號(hào)級(jí)聯(lián)反應(yīng)，導(dǎo)致IL、TNF-α和IFN的分泌，也會(huì)促進(jìn)細(xì)胞間黏附分子和血管細(xì)胞黏附分子等黏附分子的作用，增強(qiáng)了異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的侵襲能力[30]。因此，不良菌群相當(dāng)于從土壤和種子兩個(gè)方面，助燃了EM的發(fā)生、發(fā)展。

2.2 菌群微生態(tài)通過增加雌激素作用參與EM的發(fā)生、發(fā)展 眾所周知，EM是一種雌激素依賴性疾病。雌激素尤其是雌二醇可以刺激前列腺素E2的產(chǎn)生，從而進(jìn)一步增加芳香化酶活性，促進(jìn)EM的生長。通常，雌激素在肝臟內(nèi)轉(zhuǎn)化為結(jié)合形式被排泄。研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群分泌的β-葡萄糖醛酸酶可將雌激素從結(jié)合形式逆轉(zhuǎn)為非結(jié)合形式。腸道菌群多樣性的減少會(huì)降低β-葡萄糖醛酸酶的活性，對(duì)結(jié)合雌激素的解偶聯(lián)作用下降，導(dǎo)致循環(huán)中的雌激素活性形式降低。而當(dāng)產(chǎn)生β-葡萄糖醛酸酶的腸道細(xì)菌數(shù)量增加時(shí)，可導(dǎo)致循環(huán)雌激素水平升高，會(huì)刺激異位子宮內(nèi)膜病灶的生長和增加周期性出血[31]。

另一方面，雌激素水平過低也可通過影響陰道菌群而影響EM的發(fā)生、發(fā)展。陰道菌群微生態(tài)在周期性的雌激素波動(dòng)下保持動(dòng)態(tài)平衡。雌激素水平與乳酸菌的數(shù)量呈正相關(guān)。乳酸菌作為陰道微生態(tài)的主要的正常菌群，通過糖酵解過程產(chǎn)生乳酸，維持陰道正常的酸堿度，增強(qiáng)陰道對(duì)外界的抵抗力。研究報(bào)道，EM患者在接受促性腺激素釋放激素類似物（gonadotrophin releasing hormone agonist,GnRHa）治療后體內(nèi)雌激素水平極度下降，乳酸桿菌會(huì)顯著減少，陰道微環(huán)境中細(xì)胞內(nèi)糖原會(huì)明顯增加，罹患BV的風(fēng)險(xiǎn)變大，BV則可能通過增加炎癥細(xì)胞因子水平和破壞上皮屏障促進(jìn)EM的發(fā)展[26]。

2.3 菌群微生態(tài)通過代謝產(chǎn)物的產(chǎn)生參與EM的發(fā)生、發(fā)展 人類微生物菌群可產(chǎn)生多種次級(jí)代謝產(chǎn)物，在血液中積累能對(duì)宿主造成系統(tǒng)性影響。初級(jí)代謝產(chǎn)物是指微生物通過代謝活動(dòng)所產(chǎn)生的、自身生長和繁殖所必需的物質(zhì)，如氨基酸、核苷酸、多糖、脂類、維生素等。次級(jí)代謝產(chǎn)物是指微生物在穩(wěn)定的生長時(shí)期，以初級(jí)代謝產(chǎn)物為前體，合成一些分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物。近年來研究表明，腸道菌群可以通過調(diào)控脂肪酸次級(jí)代謝產(chǎn)物參與EM的發(fā)生、發(fā)展[32-33]。腸道菌群代謝活動(dòng)可引發(fā)多種不飽和脂肪酸變化，其中ω-3脂肪酸和ω-6脂肪酸參與調(diào)節(jié)前列腺素和INF等一系列細(xì)胞因子的作用。在多種不飽和脂肪酸作用下，腸道細(xì)菌還會(huì)進(jìn)一步引發(fā)短鏈膽汁酸、次級(jí)膽汁酸等次級(jí)代謝產(chǎn)物失衡，從而誘發(fā)細(xì)胞因子分泌失衡，參與EM的發(fā)生、發(fā)展。另外，研究發(fā)現(xiàn)EM患者的宮頸和陰道菌群微生態(tài)中BV相關(guān)的細(xì)菌數(shù)量明顯增加，如加德納菌、普雷沃菌和擬桿菌等，可以導(dǎo)致芳香族氨基酸（如色氨酸等）生物合成增多，繼而引發(fā)局部促炎細(xì)胞因子（TNF-α、IL-1β和IL-6）水平增高，從而損害上皮細(xì)胞和黏膜屏障，影響自然殺傷細(xì)胞，改變免疫細(xì)胞譜，異位內(nèi)膜因而得以逃避免疫監(jiān)視，細(xì)胞黏附和血管生成加劇，最終促進(jìn)EM的進(jìn)展[30,34-36]。

2.4 菌群微生態(tài)通過調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答參與EM的發(fā)生、發(fā)展 人類免疫系統(tǒng)是身體抵抗外來病原體的一道至關(guān)重要的防線，面臨菌群微生態(tài)這個(gè)巨大而復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，免疫系統(tǒng)與菌群對(duì)峙及平衡的機(jī)制是近年來的研究熱點(diǎn)。越來越多的證據(jù)認(rèn)為兩者間是相互影響的[34]，菌群亦可對(duì)機(jī)體的免疫狀態(tài)起重要調(diào)節(jié)作用，尤其是菌群代謝產(chǎn)物對(duì)機(jī)體免疫系統(tǒng)的影響受到重點(diǎn)關(guān)注。EM是一種免疫反應(yīng)失調(diào)的慢性炎癥性疾病，存在盆腔內(nèi)巨噬細(xì)胞極化紊亂[33]、纖維化過程過度激活[37]等一系列免疫失衡現(xiàn)象。陰道菌群可以誘導(dǎo)盆腔微環(huán)境中的巨噬細(xì)胞向促炎表型極化，通過促進(jìn)IL-8、單核細(xì)胞趨化蛋白-1等細(xì)胞因子的釋放，進(jìn)而加劇盆腔微環(huán)境中的炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[38]，促進(jìn)疾病的進(jìn)展。另有研究發(fā)現(xiàn)，男性伴侶生殖道菌群在女性EM的發(fā)生、發(fā)展過程中也可能有作用，主要是在無保護(hù)性行為情況下，會(huì)影響女性生殖道微生物群，如改變陰道pH值、增加BV風(fēng)險(xiǎn)，從而促進(jìn)EM的發(fā)展[39-41]。

3 小結(jié)和展望

測(cè)序技術(shù)的飛速發(fā)展為人類認(rèn)識(shí)菌群提供了高效的研究手段，揭示了菌群微生態(tài)與EM的關(guān)聯(lián)和某些機(jī)制。但是鑒于人類菌群受到地域、種族、生活習(xí)慣、激素波動(dòng)和個(gè)體差異等因素的影響，菌群微生態(tài)在EM發(fā)生、發(fā)展中的確切角色和作用機(jī)制仍不清楚，大部分的研究仍然停留菌群與EM的相關(guān)性上，許多關(guān)于菌群調(diào)控疾病進(jìn)展的觀點(diǎn)和認(rèn)識(shí)仍存在爭(zhēng)議，需要進(jìn)行更多的研究來加以證實(shí)和闡明機(jī)制。