TCDD对孕酮受体亚型的调节及与EMS发病的相关性

朱芳　黄向华　宫心鹏

056002　河北省邯郸市第一医院(朱芳)；河北医科大学第二医院(黄向华、宫心鹏)



·综述与讲座·

TCDD对孕酮受体亚型的调节及与EMS发病的相关性

朱芳黄向华宫心鹏

056002河北省邯郸市第一医院(朱芳)；河北医科大学第二医院(黄向华、宫心鹏)

【摘要】2，3，7，8-氯代二英(TCDD)与子宫内膜异位症(endometriosis,EMS)的发病有关。本文从目前国内外对孕酮受体亚型及其与EMS发病相关性的研究现状出发，介绍孕酮受体亚型结构与功能及其在EMS中的表达，通过对TCDD作用后子宫内膜孕酮受体及亚型的表达分析，论述TCDD对孕酮受体亚型的调节及其与EMS发病相关性。并在此基础上提出深化研究TCDD的内分泌干扰机制以及寻找特异性更高的激素受体作用物应用于激素依赖性疾病的治疗。TCDD对孕酮受体亚型的调节导致EMS发生与发展。

【关键词】子宫内膜异位症；2，3，7，8-氯代二英；孕酮受体

1孕酮受体及其亚型与EMS相关性

1.1孕酮受体结构与功能[6]孕激素活动通过其受体介导，孕酮受体(PR)属于核受体家族成员之一，人孕酮受体(HPR)有多种亚型HPRA、HPRB、HPRC、HPRM等，它们都是HPR基因产物。其中最为主要为HPRA及HPRB，它们由2种不同的启动子，2个不同位置的翻译起始密码子AUG1,AUG2分别转录和翻译。PR从氨基酸序列N-末端到C-末端可分为A/B、C、D、E、F5个区域，A/B区即氨基末端为高变区，是受体抗体结合部位，该区有3个反式作用区域AF1、AF3、ID。AF1、AF3是反式作用激活结构域，可以募集受体激活蛋白来调节靶基因的启动激活作用，AF2位于羟基末端，作用同AF1、AF3,且AF3为HPRB所特有。ID是转录抑制区，可以募集转录辅助抑制蛋白，两者共有，但只在HPRA起作用，抑制AF1、AF2、ER但不抑制AF3功能。ID有利于HPRA与辅助抑制子(SMRT)结合，与HPRB不同，HPRA不能有效募集辅助激动子SRC-1和GRIPI,因此HPRA转录活性比HPRB弱，并且还可抑制HPRB的功能，C区为受体与DNA结合区域，能与基因调控区的特定DNA序列结合。D区为绞链区，无配体存在时可结合热休克蛋白HSP90,从而阻止受体间形成二聚体。E区为配体结合域，为结构最大，功能最复杂区域，当有配体存在时与E区结合。PR通常以二聚体形式存在，当细胞中表达等分子质量的PRA、 PRB蛋白时，有三种二聚体方式结合DNA,如A∶A,B∶B,A∶B,二聚体形式，因此靶细胞中PRA、PRB蛋白比率不同可能会改变各种二聚化的相对成分，从而影响整个细胞对孕激素的反应。在正常月经周期，子宫内膜中PRA和PRB共表达，且随着月经周期呈现周期性变化，增殖期持续上升，增殖晚期达到高峰，分泌期减少，分泌晚期和增殖早期只有少量表达，在整个月经周期中PRA的表达水平都比PRB高。而绝经后萎缩的内膜组织PRA表达较PRB明显升高[7]。由此可见，孕酮受体亚型的功能与生理状况相关，尤其是PRB的减少使其对子宫内膜的保护机制的下降可能与众多子宫病变有关。

1.2EMS中孕酮孕酮受体亚型的表达孕酮受体亚型表达情况与EMS发病密切相关。吕艳文等[8]采集EMS患者(EMS组)以及宫颈上皮内瘤变(对照组)的子宫内膜为在位内膜，种植于裸鼠腹腔为EMS组和对照组的异位内膜，采用western印迹杂交方法检测PRA与PRB蛋白表达情况进行比较分析，结果显示，EMS组和对照组在位和异位内膜PRA蛋白均呈阳性表达，EMS组在位内膜和异位内膜PRB表达为阴性，而对照组均为阳性表达。提示PRB表达缺失与EMS发病有关。同样，在卵巢巧克力囊肿组织中亦发现PRB mRNA及PR mRNA表达明显低于正常内膜组织和EMS患者在位内膜组织，且PRB/PRA+B mRNA比值降低[9]。在对子宫腺肌症异位组织PR检测亦发现，子宫腺肌症异位内膜间质细胞PR、PRA、PRB蛋白表达水平低于正常内膜，且以PRB为甚，PRA占优势[10]。以上研究均表明内异症中孕酮受体亚型表达量的改变，以及PRA/PRB比值的改变参与了EMS形成机制中的“孕酮抵抗”。

2TCDD对孕酮受体及其亚型的调节及其与EMS发病机制的研究

TCDD致EMS发病的潜在机制目前尚不清楚。“孕酮抵抗”是EMS发病的重要因素，它导致基质金属蛋白酶(MMPs)表达增强，导致细胞外基质降解，异位内膜的侵袭、粘附与其有密切的关系。它可以通过雌激素干扰作用或其他细胞生长、分化依赖的信号通路以及表观遗传学途径来影响PR尤其是PRB在子宫内膜的表达，这些都可能导致EMS的发生与发展。

2.1TCDD雌激素干扰作用对孕酮受体及其亚型的调节雌激素受体(estrogen receptor,ER)是核受体超家族的成员之一，目前已经发现的ER包括两种亚型：ERα和ERβ。尤其值得注意的是，在许多的组织和细胞中，ERα和ERβ发挥着截然不同，甚至是相反的作用。在很多时候，ERβ表现出一种对雌激素行为更强的调控作用，研究都表明，当二者同时表达时，ERβ以一种浓度依赖的方式对ERα介导的转录活性进行拮抗[11，12]。雌激素可以增强PR的表达，而在此过程中ERα起到了重要作用[13]，而PRB的转录活性强于PRA，因此可以设想ERα降低对PRB的抑制作用较明显。目前众多研究者指出，内异症患者在位及异位组织ERβ较正常组织表达高[14，15]，使ERα/ERβ比值下降可能参与了PR，尤其是间质细胞中PRB的下调[16]，TCDD雌激素干扰作用非常复杂，Tian等[17]给雌性C57BL/6J (B6) 小鼠喂饲TCDD(5 mg/kg)4 d后卵巢、子宫ER hnRNA 和ER mRNA表达下降，子宫中存在ERα和ERβ，但仍以ERα为主导。Swedenborg等[18]研究则表明TCDD对ERβ的抑制作用较ERα为强，以上研究均说明，TCDD对ERα，ERβ表达的影响干扰了PR尤其是PRB的表达。激素受体亚型之间复杂但密切的调节机制均参与了EMs的形成。

2.2TCDD信号通路干扰机制对孕酮受体及其亚型的调节孕酮对MMPs抑制作用的下调使MMPs表达增强，促使EMS的发生与发展。此依赖间质-上皮间的TGF-β2信号传导[19]。Toshio等[20 ]取36例21～40岁女性正常增生期(11～14 d)子宫内膜，以及16例27～36岁EMS女性增生期子宫内膜(所有病例3个月内均未接受激素治疗)体外处理和联合培养子宫内膜间质与腺上皮细胞，给予1 nmol/人雌激素以及分别给予0、0.1、1、5、10、20 nmol/人 TCDD作用48～72 h,显示TCDD作用后间质-上皮培养细胞体系中，间质细胞PRB的表达呈剂量依赖性下降，且在高剂量时尤为明显，间质细胞中PRB/PRA降低使两种细胞的MMPs表达上调，说明PRB/PRA直接参与调节MMPs表达。在上述实验中TCDD对E2引起的MMPs表达影响不大，但对E2联合P处理后MMPs表达有明显增强作用。此实验并没有指出TCDD的抗雌激素效应，却支持TCDD对P活动的干扰，而P作用的发挥需要借助间质-上皮间的联系，间质细胞对甾体激素敏感，并调节了邻近上皮细胞的功能[21]，此与先前研究中，子宫内膜短期暴露TCDD能够阻断P介导的MMPs下调是一致的[5]。Igarashi等[22]实验结果显示， TCDD处理可降低间质-上皮培养体系PR的表达,使特异MMP-3表达增强。以上研究表明，TCDD对P的反应，依赖于间质-上皮间的联系。而TCDD短期暴露可使TGF-β2受到抑制，从而使MMPs表达上升，且研究特别指出TGF-β2 的抑制与PRB 的缺失密切相关，从而说明PRB 的缺失使子宫内膜孕酮反应基因和蛋白如TGF-β2表达下降 ，从而导致EMS的形成[23]。尽管TCDD的作用受体芳香烃受体(AhR)的内源性调节通路尚未得到很好的证明，但动物实验模型反应了其在正常发育中的作用，因此，AhR可能为细胞进程中的调节物质，且与很多信号通路间存在直接或间接的相互作用。研究表明，AhR通路与TGF-β信号通路间存在相互作用[24]。AhR裸鼠胚胎纤维母细胞中(AhR-/-MEF)TGF-β水平是上升的，并且指出AhR-/-MEF中升高的TGF-β依赖于LTBP-1(TGF-β binding protein-1),它可对参与TGF-β释放的两种蛋白酶(纤维蛋白溶酶，弹性蛋白酶)起作用。而AhR-/-MEF细胞中AhR过度表达将导致增殖活性上升，非依赖配体的活化以及TGF-β水平的下降[25]。

3TCDD表观遗传学调节途径对孕酮受体及其亚型调节

研究表明早期暴露可以从表观遗传学的角度改变一些主要基因的表达，从而导致成年后疾病的发生[26]，表观遗传学是指在基因组中除了DNA和RNA序列以外,还有许多调控基因的信息,它们虽然本身不改变基因的序列,但是可以通过对基因DNA和组蛋白的化学修饰,RNA干扰,蛋白质与蛋白质、DNA和其它分子的相互作用,而影响和调节基因的功能和特性,并且通过细胞分裂和增殖周期遗传给后代[27]。Sasaki等[28-30]在对子宫内膜癌细胞系(UEC)研究中发现在此细胞系中PRB失活，而PRA活性依然存在，PRB失活是由其基因启动子区CpG岛甲基化引起，导致子宫内膜癌的发生。

以上研究表明，TCDD作为外源性配体与AhR结合后，存在孕酮受体尤其对PRB的下调机制，从而导致EMS的发病与发展。可以设想，TCDD有可能通过对孕激素受体敏感基因的作用，或激素受体作用机制中信号传导通路的干扰改变了其在组织中的表达，再次表明TCDD的内分泌干扰机制有待于进一步深化研究。对于临床我们期待特异性更高的激素受体作用物应用于激素依赖性疾病的治疗。

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(收稿日期：2015-11-24)

【中图分类号】R 711.71

【文献标识码】A

【文章编号】1002-7386(2016)09-1409-03

doi:10.3969/j.issn.1002-7386.2016.09.043