子宫内膜异位症致病机制研究进展

张珂铭,王 欢综述,李 力审校

（第三军医大学：1.学员旅11队,重庆400038；2.大坪医院野战外科研究所妇产科,重庆400042）

子宫内膜异位症（endometriosis,EM T）指的是具有活性的子宫内膜组织（腺体和间质）种植在子宫内膜以外的部位。EM T是育龄妇女的常见病和多发病,因其所致慢性盆腔疼痛、痛经和不孕已受到普遍重视。但迄今为止,异位子宫内膜来源尚未阐明。目前主要的学说有：子宫内膜学说、淋巴及静脉播散学说、体腔上皮化生学说、诱导学说、遗传学说以及免疫调节学说等。而随着免疫、生化和基因等技术的进步,国内外学者提出了更多新的观点,其中最具影响的就是在位内膜决定论。本文就这一假说所涉及的几个重要的分子即肝细胞生长因子（hepatocytegrowth factor,HGF）、肝细胞生长因子受体（C-met）、雌激素、雌激素受体和芳香化酶对EM T的发生、发展的影响作一综述,以探讨诊断和治疗EM T的新途径。

1 HGF及C-met的结构

1.1 HGF的结构 HGF最早是在1984年由日本中村敏教授从大鼠血浆中得到的,其结构实质是含728个氨基酸的肝素结合糖蛋白。而人类 HGF基因位于第7号染色体长臂（7q21.1）,DNA长度为70kb,由 18个外显子和所间隔的 17个内含子组成。天然的HGF以无活性单链前（proHGF）体形式被分泌,在细胞外被特异性丝氨酸蛋白酶水解为α链（69kD）和β链（34kD）。α链N端有一发夹结构,β链有丝氨酸蛋白酶样结构,两个亚单位间由二硫键连接形成异二聚体结构,成为有生物活性的成熟HGF,从而才能发挥其相应的生物效应。

1.2 C-met的结构 C-met于1991年才被识别,其基因定位于7q21-q31,长约120kb,由21个外显子和20个内含子组成,是一类具有自主磷酸化活性的跨膜受体,由50kD的α亚基和145kD的β亚基经二硫键组成的异二聚体。C-met受体包括3个功能不同的结构域即胞外区（由α链和β链的N端部分组成）、跨膜区和胞内区（由β链组成）。α亚基和β亚基的胞外区作为配体识别部位识别并结合HGF,而胞内区具有酪氨酸激酶活性。HGF与C-met结合后激活受体发生自身磷酸化,引起细胞外信号调节激酶（ERK）磷酸化,从而促发一系列信号传导蛋白的酶促反应和相应生物学效应的信号传导路径[1]。人体内的多种细胞和组织均可表达C-met受体,以上皮细胞的表达水平最高。

1.3 HGF及C-met的基本生理功能 近年来研究发现,HGF及C-met与EM T的发生和发展有着密切的关系。HGF又称为扩散因子（scatter factor,SF）,是一种间质来源的多效生长因子,具有强大的促细胞增殖、促迁移、促组织器官的形态发生、诱发上皮细胞迁移和侵袭以及诱发血管新生的多重功能。而C-met是原癌基因c-metprotoncongene的产物,是一种具有酪氨酸激酶活性的跨膜蛋白,可以在人类子宫内膜上皮细胞和内皮细胞表达。HGF与C-met结合后,共同发挥生物效应,影响EMT的发生。

1.4 HGF及C-met在子宫内膜中的表达 宗利丽等[2]研究发现EMT患者在位和异位内膜细胞均表达HGF/C-met mRNA,增生期或分泌期的子宫内膜细胞表达HGF/C-met mRNA的强度相近,但未患EMT者、Ⅰ/Ⅱ期EM T患者和Ⅲ/Ⅳ期EMT患者在位内膜HGF/C-met mRNA阳性表达率依次上升。Khan和 Nagasaki[3]研究发现EMT患者腹腔积液中HGF浓度与未患EMT者腹腔积液中HGF浓度有显著差异,但Ⅰ/Ⅱ期与Ⅲ/Ⅳ期患者的HGF浓度却无明显差异。何金兰和刘玉琼[4]研究表明C-met在子宫内膜上皮细胞和基质细胞的细胞膜及细胞质表达。吴娟子等[5]最新研究表明 HGF主要在在位和异位内膜的腺上皮阳性表达,在间质仅弱阳性表达。EM T患者在位内膜腺上皮HGF阳性表达最强,异位内膜腺上皮次之。

1.5 HGF及C-met在EM T的作用

1.5.1 HGF及C-met促进在位内膜的扩散 HGF又称为SF,它能够引起细胞分裂分化、减弱细胞间的黏附性,从而促进细胞的运动。研究发现,HGF可以影响上皮细胞和间质细胞的相互作用,导致上皮细胞的分离和扩散[6]。而EM T患者的子宫内膜HGF/C-met mRNA表达明显[2],因此,EMT患者子宫内膜上皮细胞易于从正常位置分离从而异位种植。

1.5.2 HGF及C-met促进异位内膜的黏附、侵袭和种植 逆流入腹腔的异位内膜必须通过黏附性蛋白分子黏附于腹膜,继而降解基底膜和其他成分才能种植于腹膜。其中最主要的降解酶有两种即基质金属蛋白酶（MMP）和纤溶酶原激活因子（PA）。Park等[7]研究证实HGF对基质细胞中MM P-9mRNA表达具有很强的诱导性,同时MM Ps酶谱分析表明HGF可提高MMP-2和MMP-9的活性,从而加速细胞的侵袭及迁移。同时,HGF可以使PA及其受体表达上调。在EMT患者异位内膜中,PA的表达明显高于在位内膜,使得异位内膜易于侵入、种植于腹膜腔。

1.5.3 HGF及C-met促进异位内膜的增生及抗凋亡作用HGF可以促进内皮细胞和各种上皮细胞的增殖和有丝分裂,而其又可表达于子宫内膜的基质细胞,且EM T患者的HGF水平明显高于正常者。因此,HGF与C-met结合后,可以促进子宫内膜细胞的增殖和有丝分裂,使其具有高活性的增殖能力。研究表明,HGF通过激活PI-3K信号传导途径可以抑制Fas介导的细胞凋亡。Klemmt等[8]通过体外细胞培养观察到,相对于正常妇女的子宫内膜,EMT妇女在位及异位内膜均表现出异常增加的黏附和增殖分化能力,这一结果,与前面所提到的HGF/C-met的促黏附和促增生作用相符。同时,HGF降低细胞对这些凋亡蛋白的敏感性,导致异位内膜细胞存活时间延长,凋亡细胞数目减少。

1.5.4 HGF及C-met促进异位内膜中血管的新生 目前有观点认为,脱落的子宫内膜附着在腹膜或其他部位时,异位内膜本身及其周围组织新的血供的建立和维持是子宫内膜异位种植存活和EMT发生的基本条件[9]。另有研究也证实,EM T患者的在位内膜中微血管的密度、血管的形成活性及血管内皮生长因素（VEGF）的表达均明显升高[10]。因此,新生血管的形成是脱落的子宫内膜进一步异位生长必不可少的,而VEGF又是调节血管新生的重要生长因子。在对HGF和VEGF的研究中发现,二者呈协同作用,共同促进血管内皮细胞的增生以及新生血管的形成[11]。HGF/C-met系统可以通过自分泌或旁分泌途径,影响血管生长因子的水平,具有间接促进血管生成的作用。此外,HGF还可作为血管生成因子直接作用于血管内皮细胞,促进血管内皮的分裂增殖[12]。

2 雌激素受体的结构

目前已知的雌激素受体有雌激素受体-α（ER-α）和雌激素受体-β（ER-β）两种,他们与甾体激素受体家族的其他成员一样,均为配体依赖的反式转录调节蛋白,含有5个区,从N端到C端依次为A、B、C、D、E、F区：（1）氨基端A、B区是含有调节蛋白转录功能的区域,具有高度变异性；（2）中央C区是DNA结合区域；（3）D区为铰链区；（4）羧基端的E区是激素结合区域；（5）F区是配体结合域。

2.1 雌激素受体的基本生理功能 EM T的发生、发展与雌激素密切相关,是一种雌激素依赖性疾病。雌激素参与了异位内膜的黏附、侵袭、血管生成等过程[13]。而性激素只有与相应的受体结合后才能起作用,性激素受体水平的上调或下调与性激素及相关细胞因子有关。因此,对于雌激素依赖性的疾病而言,雌激素受体所发挥的作用十分重要,必不可少。ER-α和ER-β在结构、功能、组织分布、生理作用及雌激素受体配体调节基因转录机制等方面存在一定的差别[14]。但二者均与雌激素一起,与EM T的关系十分密切。

2.2 雌激素受体的表达 研究表明,ER-α、ER-β蛋白主要表达于腺上皮细胞的细胞核,在腺上皮细胞胞质中亦有所表达,同时在间质和血管内皮细胞中也有所表达。而ER-α无论在正常组织和EMT病灶中都有表达,而ER-β只在异位病灶中表达,且在EM T各期均有选择性上调[15]。这提示两种亚型雌激素受体比值异常和ER-β mRNA高度表达,可能与EMT发病密切相关。

2.3 雌激素受体在EMT的作用 EM T作为一种雌激素依赖性疾病已经被广泛接受,但其发挥作用必须与相应的受体结合。与此同时,雌激素受体水平也与雌激素密切相关。研究显示,EM T患者腺上皮细胞在分泌中、晚ER-α信号明显强于相应时相的正常对照组,提示EMT腺上皮细胞胞质中期雌激素受体阳性信号增强可能是病态的表现,ER-α阳性细胞比率增加可能成为EM T等雌激素依赖性疾病发生的重要因素[15]。Hudelist等[16]研究显示,异位内膜组织中 ER-β表达增加而ER-α表达减少。说明异位内膜激素受体的改变可能影响局部雌激素代谢,致使异位内膜呈现出不成熟生长而使异位灶持续增长。

3 芳香化酶的结构

芳香化酶是细胞色素P450的一种,是雌激素合成过程中的重要限速酶。它由血红蛋白和酶蛋白构成,其编码基因CYP19定位于染色体15q21,全长至少70kb,由10个外显子组成。芳香化酶的C端含有保守的半胱氨酸残基,为血红蛋白结合区,N端则由疏水氨基酸组成。芳香化酶细胞色素P450在不同组织中存在3种不同亚型,Ⅰ型主要存在于卵巢中,Ⅱ型存在于胎盘中,Ⅲ型则存在于胚囊中。芳香化酶细胞色素P450的主要作用就是在组织特异性启动子的调控下,将雄烯二酮和睾酮转化为雌酮和雌二醇,从而起到促使人体内雌激素的生物合成的作用。

3.1 芳香化酶的表达 王绍光等[17]研究证实,正常子宫内膜间质细胞不含芳香化酶,异位内膜间质细胞却可以表达芳香化酶。芳香化酶在EM T中的表达仅见于子宫内膜腺上皮的胞质中,而细胞膜及细胞核未见其表达[18]。除此之外,还有研究表明,EM T患者在位内膜芳香化酶细胞色素的表达与美国生育协会修订的腹腔镜诊断了宫内膜异位症的评分系统分期无相关性[19]。Matsuzaki等[20]研究表明,在EMT患者的在位和异位内膜的腺细胞中,芳香化酶的表达显著高于其在基质细胞中的表达,深部异位内膜组织的上皮细胞芳香化酶细胞色素P450mRNA表达水平在增生期和分泌期均显著高于在位内膜,无显著的周期性变化。Bukulmez等[21]研究进一步表明，EMT患者在位内膜芳香化酶细胞色素P450表达水平显著高于正常子宫内膜,而与EMT患者在位内膜相比,异位内膜中芳香化酶细胞色素P450表达水平显著增加。

3.2 芳香化酶在EM T的作用 芳香化酶对EM T最主要的作用就在于其可以促进EMT病灶内雌激素的合成,从而诱发异位内膜的异常增殖。芳香化酶促进雌激素合成的途径有：（1）芳香化酶促进睾酮和雄烯二酮转化为雌激素,使局部的雌激素浓度升高；（2）芳香化酶促进异位病灶环氧化酶-2的生成,后者促进异位病灶内前列腺素、雌激素生成,继而增强CYP19基因启动子Ⅱ的转录活性,进一步促进芳香化酶和雌激素的大量生成,如此形成一种正反馈循环,产生大量的雌激素[22]。此外,Smuc等[23]研究发现芳香化酶在卵巢异位内膜组织中呈增量调节,而在正常子宫内膜组织中呈极低水平,认为局部雌激素浓度增高与芳香化酶升高有关,这一发现也证明了以上观点。

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