子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生發(fā)展中的HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路

溫萍華，王細(xì)文，張蔚，劉義，劉恒煒

子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis，EMs）是一種以子宮內(nèi)膜組織（腺體及間質(zhì)）在子宮腔以外的部位定植和生長(zhǎng)為特點(diǎn)的婦科良性疾病，好發(fā)于育齡期婦女，是引起痛經(jīng)、慢性盆腔疼痛及不孕等病癥的重要原因。EMs雖是一種良性疾病，但具有侵襲、轉(zhuǎn)移和復(fù)發(fā)等惡性生物學(xué)行為[1]。目前EMs的發(fā)病機(jī)制仍未闡明，以Sampson教授的“經(jīng)血逆流種植學(xué)說(shuō)”為主導(dǎo)理論，細(xì)胞侵襲黏附、血管生成、炎癥反應(yīng)和免疫逃逸等多種因素共同參與[2]。在此過(guò)程中，缺氧誘導(dǎo)因子1α（hypoxia-inducible factor-1 alpha，HIF-1α）及其相關(guān)信號(hào)通路發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用。同時(shí)，這些信號(hào)通路的發(fā)現(xiàn)與研究也為治療EMs提供了新思路。根據(jù)細(xì)胞生物學(xué)功能分類(lèi)描述HIF-1α參與調(diào)控的信號(hào)通路，就其在EMs發(fā)病機(jī)制中的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 HIF-1α的概述

1.1 HIF-1α的結(jié)構(gòu)HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β 2個(gè)亞基組成的異二聚體。α亞基受氧濃度影響較大，在低氧環(huán)境中才能穩(wěn)定表達(dá)，而β亞基受氧濃度影響較小。因此，HIF-1的活性主要取決于α亞基的活性。HIF-1α主要由bHLH、PAS、N-TAD和C-TAD 4 個(gè)結(jié)構(gòu)域和2 個(gè)雙片段核定位信號(hào)（nuclear localization signal，NLS）構(gòu)成。低氧條件下，HIF-1α通過(guò)bHLH、PAS結(jié)構(gòu)域與HIF-1β結(jié)合形成異二聚體HIF-1，并與DNA上的缺氧反應(yīng)元件（hypoxiaresponsive element，HRE）結(jié)合進(jìn)而激活轉(zhuǎn)錄功能[3]。N-TAD和C-TAD是HIF-1α的2個(gè)反式激活結(jié)構(gòu)域，可通過(guò)調(diào)節(jié)HIF-1α的降解進(jìn)而調(diào)控其轉(zhuǎn)錄激活功能。脯氨酰羥化酶（prolyl hydroxylase，PH）和HIF抑制因子（factor-inhibiting HIF，F(xiàn)IH）均為氧依賴(lài)酶，兩者共同調(diào)節(jié)HIF-1α的降解。常氧條件下，PH可使HIF-1α上的脯氨酸羥基化，也可使賴(lài)氨酸乙?；鳩IH可使位于C-TAD上的天冬酰胺羥基化。PH和FIH最終均通過(guò)泛素蛋白酶途徑導(dǎo)致HIF-1α降解。NLS通過(guò)與核孔蛋白結(jié)合，協(xié)助HIF-1α入核[4]。HIF-1α的降解除了通過(guò)氧依賴(lài)的結(jié)構(gòu)域調(diào)節(jié)外，還可以通過(guò)一些非氧依賴(lài)性途徑進(jìn)行調(diào)節(jié)，如絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）、熱休克蛋白70（heat shock protein 70，HSP70）等。

1.2 HIF-1α的生物學(xué)功能在低氧環(huán)境中，機(jī)體會(huì)形成以HIF-1α為核心的低氧調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路來(lái)調(diào)控相應(yīng)下游靶基因的表達(dá)，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖凋亡、免疫逃逸等細(xì)胞生物學(xué)行為，從而提高細(xì)胞和組織的缺氧耐受力，使自身更好地適應(yīng)低氧環(huán)境。HIF-1α調(diào)控眾多的下游靶基因，涵蓋眾多生物學(xué)行為，諸如低氧條件下的應(yīng)激反應(yīng)、炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)、糖酵解途徑、細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移及新生血管生成等，使得缺氧的細(xì)胞和組織在低氧環(huán)境下得以適應(yīng)與存活[5]。

1.3 HIF-1α參與疾病發(fā)生、發(fā)展低氧除了可使細(xì)胞逐漸產(chǎn)生適應(yīng)性進(jìn)而得以存活外，長(zhǎng)期低氧誘導(dǎo)的凋亡抵抗還可能參與腫瘤等疾病的發(fā)生與發(fā)展。HIF-1α本身是受多種信號(hào)分子調(diào)控的轉(zhuǎn)錄因子，而其又調(diào)控多個(gè)靶基因的轉(zhuǎn)錄，故HIF-1α參與調(diào)控疾病的過(guò)程十分復(fù)雜。其復(fù)雜性既體現(xiàn)在信號(hào)通路的多樣性，還體現(xiàn)在HIF-1α參與疾病發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的兩面性。

HIF-1α通過(guò)調(diào)控不同的信號(hào)通路，參與不同疾病的發(fā)生過(guò)程以及同一疾病的不同發(fā)展階段。HIF-1α參與的不同信號(hào)通路大致可分為2類(lèi)：氧依賴(lài)型通路和非氧依賴(lài)型通路。其中，又可根據(jù)靶基因的生物學(xué)功能將氧依賴(lài)型通路分為細(xì)胞增殖、細(xì)胞轉(zhuǎn)移與侵襲、血管生成和細(xì)胞糖代謝等幾大類(lèi)。如HIF-1α可通過(guò)HIF-1α/Wnt/β-連環(huán)蛋白（β-catenin）途徑調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖[6]。非氧依賴(lài)型通路主要是通過(guò)HSP70和小泛素樣修飾蛋白1等蛋白分子實(shí)現(xiàn)。

1.4 EMs中HIF-1α的表達(dá)特征近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)在多種EMs動(dòng)物模型和人類(lèi)EMs病灶中檢測(cè)到HIF-1α的異常表達(dá)。Wu等[7]將16例正常人子宮內(nèi)膜組織與14例EMs患者的異位子宮內(nèi)膜組織進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)從異位子宮內(nèi)膜組織分離出來(lái)的基質(zhì)細(xì)胞中HIF-1α mRNA水平高于正常子宮內(nèi)膜的基質(zhì)細(xì)胞。此外，研究還發(fā)現(xiàn)異位子宮內(nèi)膜組織在高表達(dá)HIF-1α的同時(shí)，與血管形成、細(xì)胞黏附和侵襲等有關(guān)的基因也呈高表達(dá)狀態(tài)，兩者呈正相關(guān)[8]。提示EMs的發(fā)病可能與HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路對(duì)細(xì)胞生命活動(dòng)的影響有關(guān)。

2 HIF-1α相關(guān)信號(hào)通路調(diào)控EMs發(fā)生、發(fā)展的機(jī)制

2.1 細(xì)胞侵襲、轉(zhuǎn)移及上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelialmesenchymal transition，EMT）根據(jù)“經(jīng)血逆流種植學(xué)說(shuō)”，子宮內(nèi)膜細(xì)胞的侵襲、遷移是子宮內(nèi)膜發(fā)生異位種植的前提。而EMT是子宮內(nèi)膜細(xì)胞獲得侵襲、遷移能力的重要機(jī)制之一[9]。EMT是指具有極性的上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)性較強(qiáng)的間充質(zhì)表型細(xì)胞的過(guò)程，是上皮細(xì)胞失去細(xì)胞連接進(jìn)而獲得遷移侵襲能力的重要原因。E-鈣黏蛋白（E-cadherin）是上皮細(xì)胞標(biāo)志物之一，而N-鈣黏蛋白（N-cadherin）則為間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志物之一。細(xì)胞表現(xiàn)出的E-cadherin低表達(dá)和N-cadherin高表達(dá)是EMT最顯著的特征[10]。在低氧環(huán)境誘導(dǎo)下，子宮內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞Ecadherin表達(dá)下調(diào)，同時(shí)N-cadherin等多種間質(zhì)細(xì)胞標(biāo)志蛋白表達(dá)上調(diào)；敲除HIF-1α基因后，低氧誘導(dǎo)上皮細(xì)胞的侵襲能力明顯減弱[11]。因此，HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路被認(rèn)為與子宮內(nèi)膜細(xì)胞侵襲轉(zhuǎn)移以及子宮內(nèi)膜異位種植密切相關(guān)。

2.1.1 HIF-1α/Wnt/β-catenin通路 基質(zhì)金屬蛋白酶（matrix metalloproteinase，MMP）是一類(lèi)以Ca2+、Zn2+等金屬離子為輔助因子的蛋白酶，是β-catenin下游的靶基因之一，其可通過(guò)降解細(xì)胞外基質(zhì)來(lái)增加腫瘤細(xì)胞的侵襲能力。HIF-1α可通過(guò)增強(qiáng)β-catenin的激活和淋巴增強(qiáng)因子（lymphoid enhancer factor，LEF）的表達(dá)來(lái)調(diào)節(jié)Wnt/β-catenin信號(hào)通路[12]。Xiong等[11]對(duì)比過(guò)表達(dá)HIF-1α以及沉默HIF-1α的子宮內(nèi)膜腺上皮細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)HIF-1α與β-catenin的表達(dá)呈正相關(guān)。β-catenin參與多種癌癥的EMT過(guò)程，促進(jìn)癌細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移。Xiong等[13]用小干擾RNA（small interfering RNA，siRNA）處理子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞后，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞中HIF-1α和β-catenin的mRNA水平分別下調(diào)75%、85%，且經(jīng)過(guò)siRNA處理后的子宮內(nèi)膜細(xì)胞侵襲能力顯著低于未經(jīng)處理的子宮內(nèi)膜細(xì)胞。低氧條件下，HIF-1α的穩(wěn)定表達(dá)促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞βcatenin的表達(dá)以及EMT過(guò)程[14]。因此，HIF-1α介導(dǎo)的Wnt/β-catenin信號(hào)通路的過(guò)度激活可能導(dǎo)致EMs的發(fā)生。

2.1.2 HIF-1α/長(zhǎng)鏈非編碼RNA（long noncoding RNA，lncRNA）UBOX5-AS1通路 lncRNA可通過(guò)調(diào)控組蛋白修飾和DNA甲基化影響染色質(zhì)結(jié)構(gòu)和基因表達(dá)[15]。UBOX5-AS1是在卵巢EMs組織中發(fā)現(xiàn)的一種lncRNA，在EMs異位子宮內(nèi)膜組織中可觀察到lncRNA UBOX5-AS1的異常高表達(dá)。通過(guò)分析卵巢EMs組織發(fā)現(xiàn)，異位內(nèi)膜組織中HIF-1α和lncRNA UBOX5-AS1的表達(dá)高于正常內(nèi)膜組織，且兩者呈正相關(guān)[16]。推測(cè)低氧可通過(guò)促進(jìn)HIF-1α穩(wěn)定表達(dá)進(jìn)而上調(diào)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞lncRNA UBOX5-AS1表達(dá)，參與EMs的發(fā)生與發(fā)展過(guò)程。

2.1.3 HIF-1α/大腫瘤抑制基因1（large tumor supressor gene 1，LATS1）/Yes 相關(guān)蛋白1（Yesassociated protein 1，YAP1）通路 YAP1是一種多功能轉(zhuǎn)錄激活因子，可被絲/蘇氨酸蛋白激酶LATS1磷酸化進(jìn)而通過(guò)泛素蛋白酶途徑降解。YAP1過(guò)表達(dá)可通過(guò)促進(jìn)癌細(xì)胞增殖、遷移以及抗凋亡，加速癌癥的發(fā)展[17]。在EMs中，高表達(dá)的YAP1可促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞增殖與遷移。Lin等[18]采用免疫組織化學(xué)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，異位子宮內(nèi)膜組織中LATS1表達(dá)下調(diào)，YAP1表達(dá)上調(diào)，且YAP1的表達(dá)與HIF-1α的表達(dá)呈正相關(guān)。低氧條件下，過(guò)表達(dá)HIF-1α可通過(guò)抑制LATS1的表達(dá)，促進(jìn)YAP1表達(dá)。此外，當(dāng)使用siRNA下調(diào)YAP1或通過(guò)藥物抑制YAP1功能時(shí)，異位內(nèi)膜細(xì)胞的增殖、遷移能力顯著降低。因此推測(cè)，高表達(dá)的YAP1可通過(guò)促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的增殖和遷移，參與EMs的發(fā)生與發(fā)展。

2.1.4 G蛋白耦聯(lián)雌激素受體（G protein coupled estrogen receptor，GPER）/HIF-1α/MMP-9通路 GPER是一種擁有7個(gè)跨膜結(jié)構(gòu)域的G蛋白耦聯(lián)受體，是一種新的雌激素受體。雌二醇（estradiol，E2）是GPER的激動(dòng)劑，而G15是高親和力和高選擇性的GPER拮抗劑。EMs在位子宮內(nèi)膜組織中GPER的表達(dá)高于正常子宮內(nèi)膜組織[19]。Zhang等[20]用E2刺激子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)HIF-1α的表達(dá)顯著增加，而先用G15預(yù)處理再用E2刺激子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞發(fā)現(xiàn)HIF-1α的表達(dá)明顯降低。此外，當(dāng)用E2刺激子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞時(shí)，酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定顯示HIF-1α的靶基因MMP-9和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）的表達(dá)也增加。提示在EMs中，GPER激動(dòng)劑E2可通過(guò)上調(diào)HIF-1α激活其靶基因MMP-9和VEGF的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的遷移和血管生成。

2.2 細(xì)胞增殖、凋亡早期有學(xué)者用不同濃度的氧處理人子宮內(nèi)膜組織后，將其移植到重度聯(lián)合免疫缺陷（server combined immune-deficiency，SCID）小鼠模型上，同等條件下飼養(yǎng)相同的時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，低氧組（5%O2+95%CO2）小鼠異位子宮內(nèi)膜病灶的生長(zhǎng)速度明顯快于常氧組（95%空氣+5%CO2），且低氧組病灶中VEGF和HIF-1α的表達(dá)明顯高于常氧組[21]。由此可知，低氧環(huán)境可以促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的存活、增殖以及血管生成，且該過(guò)程可能受到HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路調(diào)控。

2.2.1 磷脂酰肌醇3激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）/HIF-1α通路 PI3K是細(xì)胞中重要的信號(hào)調(diào)節(jié)蛋白，不僅具有磷脂酰肌醇激酶的活性，還具有絲/蘇氨酸激酶的活性。許多蛋白信號(hào)分子可激活PI3K。激活的PI3K可使磷脂酰肌醇4,5-雙磷酸（phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate，PIP2）磷酸化進(jìn)而產(chǎn)生磷脂酰肌醇3,4,5-三磷酸（phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate，PIP3）。而PIP3可使AKT構(gòu)象發(fā)生變化，進(jìn)而產(chǎn)生磷酸化位點(diǎn)。3-磷酸肌醇依賴(lài)性蛋白激酶1（3-phosphoinositide-dependent protein kinase 1，PDK1）與哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合物2（mammalian target of rapamycin complex 2，mTORC2）可將AKT磷酸化進(jìn)而激活A(yù)KT。AKT可增強(qiáng)HIF-1α的活性進(jìn)而激活其下游靶基因的轉(zhuǎn)錄，從而影響異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的增殖、凋亡及存活。Choi等[22]研究發(fā)現(xiàn)，在EMs中mTOR的過(guò)度活化可導(dǎo)致凋亡抑制基因B細(xì)胞淋巴瘤2（B cell lymphoma-2，Bcl-2）與凋亡促進(jìn)基因B細(xì)胞淋巴瘤2相關(guān)X蛋白（Bax）的比值增大，進(jìn)而抵抗低氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，增強(qiáng)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)低氧環(huán)境的耐受力。

2.2.2 HIF-1α/雙特異性磷酸酶2（dual-specificity phosphatases 2，DUSP2）/白細(xì)胞介素6（interleukin-6，IL-6）/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3（signal transducer and activator of transcription 3，STAT3）通路 胱天蛋白酶（Caspase）是一類(lèi)存在于細(xì)胞質(zhì)中的蛋白酶，與真核細(xì)胞凋亡的調(diào)控密切相關(guān)。通過(guò)對(duì)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的基因表達(dá)情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)在異位內(nèi)膜細(xì)胞中DUSP2表達(dá)下調(diào)，IL-6表達(dá)上調(diào)[23]。而IL-6的異常表達(dá)是由低氧介導(dǎo)的DUSP2表達(dá)下調(diào)所導(dǎo)致。IL-6進(jìn)一步通過(guò)磷酸化激活STAT3，最終抑制Caspase-3活化，可使異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞免于凋亡。

2.2.3 HIF-1α/微小RNA-210（microRNA-210，miR-210）通路 miR-210是一種低氧反應(yīng)型miRNA。Xu等[24]研究發(fā)現(xiàn)，在缺氧48 h的條件下，miR-210過(guò)表達(dá)的子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的活力明顯高于敲除miR-210的細(xì)胞，提示過(guò)表達(dá)miR-210在一定程度上促進(jìn)了細(xì)胞在缺氧條件下的存活。研究發(fā)現(xiàn)在腎癌組織中miR-210是HIF-1α的下游靶基因[25]。常氧條件下過(guò)表達(dá)HIF-1α能夠促進(jìn)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞miR-210的表達(dá)。因此，低氧環(huán)境下，HIF-1α穩(wěn)定入核，進(jìn)而上調(diào)miR-210的表達(dá)，而miR-210可通過(guò)抑制原癌基因Bcl-2等途徑促進(jìn)細(xì)胞自噬，提高缺氧條件下異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的存活率和減少細(xì)胞凋亡，進(jìn)而促進(jìn)EMs的發(fā)生、發(fā)展。

2.3 血管生成在缺氧微環(huán)境下，受HIF-1α調(diào)控的與血管生成相關(guān)的下游基因超過(guò)60余種，其中VEGF是最重要的下游靶基因。HIF-1α入核后形成缺氧反應(yīng)元件（hypoxia response elements，HREs）并與VEGF基因啟動(dòng)子區(qū)域結(jié)合，進(jìn)而上調(diào)VEGF的表達(dá)。VEGF可通過(guò)與血管內(nèi)皮細(xì)胞上的特異性受體結(jié)合來(lái)調(diào)節(jié)血管內(nèi)皮細(xì)胞的驅(qū)化，進(jìn)而促進(jìn)新生血管生成[26]。此外，HIF-1α除了能直接調(diào)控VEGF表達(dá)來(lái)影響新生血管生成外，還可通過(guò)其相關(guān)信號(hào)通路影響異位子宮內(nèi)膜病灶的新生血管生成。

2.3.1 HIF-1α/miR-20a通路 Lin等[27]研究發(fā)現(xiàn)miR-20a在EMs患者的異位子宮內(nèi)膜組織中顯著上調(diào)。在EMs發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，miR-20a可通過(guò)調(diào)控DUSP2影響異位子宮內(nèi)膜組織的血管生成。低氧條件下，穩(wěn)定表達(dá)的HIF-1α可上調(diào)miR-20a的表達(dá)。高表達(dá)的miR-20a可抑制DUSP2表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（extracellular signal regulated kinase，ERK）活化時(shí)間延長(zhǎng)，最終使多種血管生成相關(guān)基因表達(dá)增加，促進(jìn)異位內(nèi)膜組織的血管形成。

2.3.2 miR-199a/HIF-1α/VEGF通路 除了正向調(diào)控作用外，有些miRNA可抑制異位子宮內(nèi)膜組織的血管生成從而發(fā)揮負(fù)調(diào)控作用。研究發(fā)現(xiàn)，過(guò)表達(dá)miR-199a可通過(guò)抑制HIF-1α下調(diào)VEGF的表達(dá)來(lái)抑制腫瘤組織的血管生成[28]。Dai等[29]研究發(fā)現(xiàn)，在子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中miR-199a可通過(guò)下調(diào)HIF-1α抑制VEGF-A的表達(dá)，從而降低異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的血管生成潛能。由此可見(jiàn)，不同的miRNA對(duì)HIF-1α的作用不同，對(duì)異位子宮內(nèi)膜組織血管生成的影響也具有兩面性。

2.3.3 HIF-1α/雞卵清蛋白上游啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄因子Ⅱ（chicken ovalbumin upstream promoter transcription factor Ⅱ，COUP-TFⅡ）/血管生成素（angiopoietin，Ang）通路 COUP-TFⅡ?qū)儆诤耸荏w超家族成員之一，而Ang是一種具有促血管生成作用的細(xì)胞因子。研究發(fā)現(xiàn)COUP-TFⅡ可抑制正常子宮內(nèi)膜細(xì)胞中Ang的表達(dá)[30]。有研究發(fā)現(xiàn)EMs異位子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中HIF-1α表達(dá)上調(diào)，COUP-TFⅡ表達(dá)下調(diào)[31]。進(jìn)一步研究證實(shí)，在低氧條件下，HIF-1α可下調(diào)COUP-TFⅡ的表達(dá)，進(jìn)而導(dǎo)致Ang表達(dá)升高，促進(jìn)EMs異位病灶新生血管生成[32]。

2.3.4 HIF-1α/DUSP2/IL-8通路 IL-8是由多種細(xì)胞分泌的一種細(xì)胞因子。除了作為炎癥介質(zhì)介導(dǎo)炎癥反應(yīng)外，IL-8還是一種免疫細(xì)胞源性的血管生成因子。低氧條件下，HIF-1α可通過(guò)抑制DUSP2的表達(dá)來(lái)延長(zhǎng)ERK 和p38 絲裂原活化蛋白激酶（p38 mitogen-activated protein kinase，p38 MAPK）的激活時(shí)間，從而上調(diào)IL-8的表達(dá)，啟動(dòng)IL-8介導(dǎo)的血管生成機(jī)制[33]。除此以外，ERK的活化可以進(jìn)一步促進(jìn)HIF-1α的積聚，形成一個(gè)正反饋環(huán)路，促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜組織的新生血管生成[34]。

2.4 細(xì)胞黏附黏附是脫離宮腔的異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞和碎片發(fā)生種植的第一步，也是異位病灶形成的先決條件和重要步驟。整合素（Integrins）作為細(xì)胞黏附分子的重要組成部分參與了這一過(guò)程。研究發(fā)現(xiàn)，Integrins介導(dǎo)了EMs的發(fā)生[35]，但盆腔低氧微環(huán)境如何誘導(dǎo)Integrins表達(dá)異常，異常表達(dá)的Integrins如何參與EMs的發(fā)生仍未知。除Integrins外，炭疽毒素受體2（anthraxtoxin receptor 2，ANTXR2）也被認(rèn)為與EMs異位內(nèi)膜細(xì)胞的黏附能力有關(guān)。隨著對(duì)EMs發(fā)病機(jī)制研究的深入，發(fā)現(xiàn)HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路參與Integrins和ANTXR2介導(dǎo)的EMs發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。

2.4.1 HIF-1α/轉(zhuǎn)化生子因子β1（transforming growth factor-beta 1，TGF-β1）/Smad通路 近年來(lái)，研究人員針對(duì)Integrins與EMs發(fā)生、發(fā)展之間的關(guān)系開(kāi)展了更加深入的研究。Lin等[36]研究發(fā)現(xiàn)，與正常內(nèi)膜和EMs 在位內(nèi)膜相比，EMs 異位內(nèi)膜組織中HIF-1α和Integrins相關(guān)分子（Integrin-α5、Integrin-αV、Integrin-β3和Integrin-β5）的表達(dá)顯著升高，兩者呈正相關(guān)。HIF-1α是通過(guò)上調(diào)TGF-β1進(jìn)而上調(diào)Smad蛋白的表達(dá)，最終使得上述Integrins相關(guān)分子表達(dá)上調(diào)。低氧能夠顯著增強(qiáng)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的黏附能力，同時(shí)促進(jìn)TGF-β1和Integrins表達(dá)，而沉默HIF-1α能夠逆轉(zhuǎn)低氧誘導(dǎo)的TGF-β1和Integrins表達(dá)上調(diào)，并降低細(xì)胞黏附能力。提示HIF-1α可通過(guò)TGFβ1/Smad途徑調(diào)控Integrins介導(dǎo)EMs的發(fā)生。

2.4.2 HIF-1α/EZH2/ANTXR2通路 通過(guò)對(duì)EMs小鼠模型的觀察發(fā)現(xiàn)，EMs異位子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中ANTXR2表達(dá)水平越高，其黏附能力越強(qiáng)，且低氧應(yīng)激反應(yīng)是ANTXR2異常表達(dá)的驅(qū)動(dòng)力[37]。低氧條件下，過(guò)表達(dá)的HIF-1α可通過(guò)抑制EZH2蛋白表達(dá)促進(jìn)ANTXR2激活，增強(qiáng)異位子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的黏附能力。此外，ANTXR2還可通過(guò)促進(jìn)YAP1蛋白轉(zhuǎn)錄，促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的增殖及血管生成[37]。因此，ANTXR2參與EMs發(fā)生、發(fā)展的多種病理過(guò)程。

2.5 其他在EMs發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中，HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路除了與細(xì)胞增殖、凋亡以及血管生成等細(xì)胞生命活動(dòng)有關(guān)外，還與糖代謝、細(xì)胞自噬以及異位子宮內(nèi)膜組織的炎癥有關(guān)。

2.5.1 糖代謝 EMs具有有氧糖酵解的糖代謝特點(diǎn)，有氧糖酵解體現(xiàn)在細(xì)胞葡萄糖消耗增加，乳酸產(chǎn)量增多。穩(wěn)定表達(dá)的HIF-1α可激活其靶基因的轉(zhuǎn)錄，而HIF-1α的靶基因包含許多糖代謝的關(guān)鍵酶，其中包括葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白（glucose transporter，GLUT）、丙酮酸脫氫酶激酶1（pyruvate dehydrogenase kinase 1，PDK1）和乳酸脫氫酶A（lactate dehydrogenase A，LDHA）等[38]。HIF-1α可上調(diào)GLUT的表達(dá)，促使更多的葡萄糖進(jìn)入細(xì)胞。將25例EMs患者的異位內(nèi)膜細(xì)胞、在位內(nèi)膜細(xì)胞與35例非EMs患者的正常內(nèi)膜細(xì)胞進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，異位內(nèi)膜細(xì)胞中LDHA表達(dá)水平顯著高于正常內(nèi)膜細(xì)胞和在位內(nèi)膜細(xì)胞[39]。推測(cè)HIF-1α可能通過(guò)上調(diào)LDHA以及PDK1的表達(dá)，改變細(xì)胞糖代謝方式，使異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞逐漸適應(yīng)低氧環(huán)境，抵抗細(xì)胞凋亡，促進(jìn)細(xì)胞存活。

2.5.2 細(xì)胞自噬 細(xì)胞自噬是指生物膜將細(xì)胞質(zhì)內(nèi)受損細(xì)胞器和錯(cuò)誤折疊蛋白質(zhì)包裹、轉(zhuǎn)運(yùn)至溶酶體內(nèi)降解，并得以循環(huán)利用的動(dòng)態(tài)調(diào)控過(guò)程[40]。細(xì)胞自噬可使細(xì)胞適應(yīng)缺氧環(huán)境，與此同時(shí)激活保護(hù)機(jī)制，使細(xì)胞在缺氧條件下得以存活[41]。此外，細(xì)胞自噬與細(xì)胞侵襲、遷移、凋亡及EMT等過(guò)程息息相關(guān)，因此其在EMs發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中起重要作用[42]。在缺氧條件下處理人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞和腺上皮細(xì)胞，可觀察到HIF-1α、微管相關(guān)蛋白1輕鏈3（microtubuleassociated protein1 light chain 3，MAP1LC3）等蛋白分子表達(dá)上調(diào)，通過(guò)透射電鏡可觀察到兩種子宮內(nèi)膜細(xì)胞中自噬小體數(shù)量增多[43]。因此，低氧介導(dǎo)的HIF-1α穩(wěn)定表達(dá)可促進(jìn)子宮內(nèi)膜細(xì)胞自噬水平。

低氧誘導(dǎo)的細(xì)胞自噬主要通過(guò)PI3K/AKT/HIF-1α經(jīng)典信號(hào)通路和HIF-1α/lncRNA肺腺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（metastasis associated in lung denocarcinoma transcript 1，MALAT1）非經(jīng)典信號(hào)通路2種途徑介導(dǎo)EMs的發(fā)生、發(fā)展過(guò)程。PI3K/AKT/HIF-1α信號(hào)通路可通過(guò)促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞自噬抵抗低氧誘導(dǎo)的細(xì)胞凋亡，從而使異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞存活。lncRNA MALAT1是一類(lèi)與肺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)的lncRNA。低氧環(huán)境中，HIF-1α可上調(diào)MALAT1的表達(dá)。高表達(dá)的MALAT1進(jìn)一步激活細(xì)胞自噬，抵抗細(xì)胞凋亡，促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的存活[44]。

2.5.3 組織炎癥 EMs常伴隨慢性盆腔炎癥和慢性盆腔疼痛，因此炎癥反應(yīng)被認(rèn)為是EMs發(fā)生的重要機(jī)制之一。作為主要促炎介質(zhì)的前列腺素（prostaglandin，PG）則被認(rèn)為參與EMs的發(fā)生。環(huán)氧合酶2（cyclooxygenase，COX-2）在PG合成中發(fā)揮重要作用。既往研究發(fā)現(xiàn)，異位子宮內(nèi)膜組織中COX-2與PGE2表達(dá)升高。在EMs中，HIF-1α能夠通過(guò)不同的途徑調(diào)節(jié)COX-2的表達(dá)，其中包括HIF-1α/小異二聚體伴侶（small heterodimer partner，SHP）/尾型同源盒轉(zhuǎn)錄因子1（caudal-related homeobox 1，CDX1）/COX-2途徑以及HIF-1α/ERK/p38 MAPK/COX-2途徑。

HIF-1α可通過(guò)激活孤兒核受體SHP的轉(zhuǎn)錄來(lái)進(jìn)一步活化CDX1，進(jìn)而增強(qiáng)COX-2轉(zhuǎn)錄活性，介導(dǎo)EMs發(fā)生、發(fā)展過(guò)程中的炎癥反應(yīng)[45]。此外，HIF-1α不僅能抑制DUSP2表達(dá)，延長(zhǎng)ERK和p38 MAPK的活化時(shí)間，促進(jìn)VEGF介導(dǎo)的異位內(nèi)膜組織的血管生成，還能促進(jìn)COX-2表達(dá)，增強(qiáng)異位內(nèi)膜組織的炎癥反應(yīng)[33]。

除PG外，高遷移率族蛋白1（high mobility group box chromosomal protein 1，HMGB1）也被認(rèn)為是引發(fā)EMs炎癥的介質(zhì)之一[46]。HMGB1是由多種免疫細(xì)胞分泌的一種非組蛋白DNA結(jié)合蛋白。Huang等[47]研究發(fā)現(xiàn)，異位子宮內(nèi)膜組織中HMGB1的表達(dá)水平明顯高于正常內(nèi)膜和在位內(nèi)膜組織。此外，在異位子宮內(nèi)膜組織中，炎性細(xì)胞因子IL-6、腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和IL-1β的表達(dá)水平也顯著升高，且與HMGB1表達(dá)水平呈正相關(guān)。因此，HMGB1可能通過(guò)上調(diào)IL-6、TNF-α和IL-1β介導(dǎo)炎癥反應(yīng)，進(jìn)而參與EMs的發(fā)生、發(fā)展。

3 結(jié)語(yǔ)與展望

EMs的發(fā)病受多因素的影響，而盆腔缺氧微環(huán)境是其中重要因素之一。缺氧條件下，HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路構(gòu)成了一個(gè)十分龐大且復(fù)雜的調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在EMs發(fā)生、發(fā)展的多個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵作用。因此，深入探究EMs中HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路，對(duì)于進(jìn)一步闡明EMs的發(fā)病機(jī)制具有重要意義，并能夠?yàn)橹笇?dǎo)EMs的臨床治療提供新思路和新靶點(diǎn)。目前EMs的主要治療方法包括手術(shù)切除異位病灶以及激素治療[48]。這些治療方法特異度較低，且具有較多的不良反應(yīng)。因此，從HIF-1α及其相關(guān)信號(hào)通路介導(dǎo)EMs發(fā)生、發(fā)展的角度出發(fā)，尋找特異度高、不良反應(yīng)少的EMs新型治療方法迫在眉睫。未來(lái)可針對(duì)HIF-1α抑制劑在EMs中的治療效果和作用機(jī)制開(kāi)展相關(guān)研究，以期為EMs的臨床治療和藥物研發(fā)提供理論支持和廣泛的臨床應(yīng)用前景。