伴宫颈增大的盆腔脏器脱垂患者宫颈周围立体环结构中胶原蛋白表达变化及机制

麦月施，夏志军(中国医科大学第二临床学院，沈阳110159)



伴宫颈增大的盆腔脏器脱垂患者宫颈周围立体环结构中胶原蛋白表达变化及机制

麦月施，夏志军
(中国医科大学第二临床学院，沈阳110159)

目的 观察伴宫颈增大的盆脏器脱垂患者宫颈周围立体环结构中胶原蛋白水平变化并探讨其机制。方法 选择因盆腔脏器脱垂行全子宫切除手术治疗的患者40例为脱垂组，宫颈直径>3 cm者20例，宫颈直径≤3 cm者20例；同期因良性疾病行全子宫切除术且无盆腔脏器脱垂及尿失禁的患40例作为对照组，宫颈直径>3 cm者20例，宫颈直径≤3 cm者20例。选取术中切除的子宫旁靠近宫颈端的主、骶韧带，采用免疫组化SP方法定性测量转化生长因子β1(TGF-β1)、纤溶酶原激活剂抑制剂1(TIMP-1)、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白。结果 对照组宫颈直径>3 cm者较宫颈直径≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达增多(P均<0.05)。脱垂组宫颈直径>3 cm者较宫颈直径≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达增多(P<0.05)。脱垂组宫颈直径≤3 cm者较对照组宫颈直径≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达减少(P均<0.05)，对照组宫颈直径>3 cm者较脱垂组宫颈直径>3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达增多(P均<0.05)。脱垂组宫颈直径>3 cm者较对照组宫颈直径≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1表达减少(P均<0.05)，脱垂组宫颈直径>3 cm者与对照组宫颈直径≤3 cm者Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达差异无统计学意义(P均>0.05)。结论 伴宫颈增大的盆腔脏器脱垂患者宫颈周围立体环结构中胶原蛋白表达含量无明显改变，其机制与胶原蛋白合成较少、降解增加，最终引起胶原纤维比例失调，导致子宫支持结构薄弱、子宫位置改变。

盆腔脏器脱垂；宫颈周围立体环；Ⅰ型胶原蛋白；Ⅲ型胶原蛋白；宫颈肥大

女性盆腔脏器脱疾病是临床常见的一种妇科疾病，严重影响女性生活质量，包括盆腔脏器脱垂、尿失禁、便秘、性功能障碍及慢性疼痛等。盆腔脏器脱垂是盆底肌肉和筋膜组织薄弱导致盆腔器官下降引发的的器官位置及功能异常[1]。盆腔脏器脱垂患者通常因外阴肿物，阴道流血或排尿困难就诊[2]。临床工作中发现盆腔脏器脱垂患者常伴有子宫颈增大体征。本研究通过观察伴宫颈增大的盆脏器脱患者宫颈周围立体环结构中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达变化，探讨其机制。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2015年1月～2016年3月中国医科大学附属盛京医院确诊盆腔脏器脱垂并行全子宫切除手术治疗的患者40例(脱垂组)，宫颈直径>3 cm者20例，年龄(54.7±8.31)岁，孕次(3.05±1.57)次，产次(1.6±0.76)次，BMI(24.52±3.01)kg/m2，宫颈直径≤3 cm者20例，年龄(55.1±9.67)岁，孕次(3.25±1.94)次，产次(1.65±0.76)次，BMI(25.59±3.29)kg/m2。选择同期因良性疾病(子宫肌瘤12例、子宫腺肌症13例、宫颈上皮内瘤变CIN Ⅲ15例，排除合并盆腔脏器脱垂及尿失禁疾病)行全子宫切除手术治疗的患者40例为对照组，宫颈直径>3 cm者20例，年龄(51.2±5.78)岁，孕次(3.05±1.9)次，产次(1.35±0.74)次，BMI(23.99±3.77)kg/m2；宫颈直径≤3 cm者20例，年龄(54.1±4.47)岁，孕次(2.45±1.23)次，产次(1.25±0.64)次，BMI(23.71±3.66)kg/m2。两组年龄、孕产次、BMI具有可比性。两组均排除恶性疾病、胶原疾病高雌激素疾病的干扰，近3个月未经过雌激素治疗。

1.2 主、骶韧带中 I、Ⅲ型胶原蛋白、TGF-β1、TIMP-1表达强度测定 对照组、脱垂组分别随机选取术中切除的子宫旁靠近宫颈端的主、骶韧带，约0.5 cm×0.5 cm×0.2 cm，每例2块，放入-80 ℃的液氮瓶中保存，后固定于4%的甲醛溶液中，石蜡包埋后切片。切片脱蜡，分别将标本玻片置于二甲苯、无水乙醇、梯度乙醇中，20 min/次。PBS或蒸馏水中5 min。抗原修复，将标本玻片置于修复液(柠檬酸0.2 g+柠檬酸钠1.5 g+500 mL蒸馏水)中，高温(95 ℃)8 min孵育5 min,再高温1 min孵育10 min，冷却至室温，PBS冲洗5 min×3次。封闭内源性过氧化物酶：将标本玻片置于3%过氧化氢中20 min,再用PBS冲洗5 min×3次。封闭非特异抗原：标本玻片置于5%～10%血清中20 min，后甩干后加稀释好的一抗(Ⅰ型胶原蛋白 1∶600、Ⅲ型胶原蛋白 1∶400、TGF-β11∶200、TIMP-1 1∶150，稀释液为PBS)过夜。染色：PBS冲洗5 min×3次，再加入二抗工作液放置于室温中20 min，PBS冲洗5 min×3次，然后加连亲和素过氧化物酶20 min，PBS冲洗5 min×3次。DAB工作液镜下显色，待出现阳性时流水终止，苏木素复染2 min。流水返蓝10 min。脱水封片：将玻片依次置于梯度乙醇，无水乙醇，二甲苯，5 min/次，最后中性树胶封片。结果判定标准： 按照Birner等[3]报道的方法，免疫组化结果据染色细胞的百分数和染色深度采用半定量分析法进行评分。根据阳性细胞的百分数评分：<5%计0分；<10%计1分；10%50%计2分；50%100%计3分。根据染色强度评分：不着色计0分；淡黄色计1分；棕黄色计2分；棕褐色计3分。以上两组评分相乘积作为表达强度。分为4级：阴性(-)为0～1分；弱阳性(+)为2～4分；中阳性(++)为5～8分；强阳性(+++)为9～12分。

1.3 统计学方法 采用SPSS19.0统计软件。计量资料组间比较采用单因素方差分析，计数资料比较采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

TGF-β1、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白、TIMP-1均为分泌蛋白，分布于细胞质中，除此之外，TGF-β1、Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白还分布于细胞外基质中。对照组中Ⅰ型胶原蛋白、Ⅲ型胶原蛋白、TGF-β1、TIMP-1均可见颜色较背景颜色深，呈黄色至深黄色，分布较密集。脱垂组颜色较背景颜色浅，呈淡黄色或浅色，分布稀疏、散乱。对照组宫颈直径≤3 cm者中Ⅰ型胶原蛋白表达强度-、+、++、+++者分别为0、4、14、2例，宫颈直径>3 cm者分别为0、2、9、9例；脱垂组宫颈直径≤3 cm者中Ⅰ型胶原蛋白表达强度-、+、++、+++者分别为2、10、8、0例，宫颈直径>3 cm者分别为0、6、14、0例。对照组宫颈直径≤3 cm者中Ⅲ型胶原蛋白 表达强度-、+、++、+++者分别为0、6、10、4例，宫颈直径>3 cm者分别为0、2、8、10例；脱垂组宫颈直径≤3 cm者中Ⅲ型胶原蛋白表达强度-、+、++、+++者分别为2、15、3、0例，宫颈直径>3 cm者分别为0、8、12、0例。对照组宫颈直径≤3 cm者中TGF-β1表达强度-、+、++、+++者分别为0、4、13、3例，宫颈直径>3 cm者分别为0、1、11、8例；脱垂组宫颈直径≤3 cm者中TGF-β1表达强度-、+、++、+++者分别为3、15、2、0例，宫颈直径>3 cm者分别为1、10、9、0例。对照组宫颈直径≤3 cm者中TIMP-1表达强度-、+、++、+++者分别为0、4、10、6例，宫颈直径>3 cm者分别为0、3、3、14例；脱垂组宫颈直径≤3 cm者中TIMP-1表达强度-、+、++、+++者分别为3、15、2、0例，宫颈直径>3 cm者分别为0、11、8、1例。对照组宫颈直径>3 cm与≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达差异有统计学意义(P均<0.05)。脱垂组宫颈直径>3 cm与≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达差异有统计学意义(P均<0.05)。脱垂组宫颈直径≤3 cm者较对照组宫颈直径≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达减少(P均<0.05)，对照组宫颈直径>3 cm者较脱垂组宫颈直径>3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达增多(P均<0.05)。脱垂组宫颈直径>3 cm者较对照组宫颈直径≤3cm者TGF-β1、TIMP-1表达减少(P均<0.05)，脱垂组宫颈直径>3 cm者与对照组宫颈直径≤3cm者Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达差异无统计学意义(P均>0.05)。

3 讨论

胶原蛋白被认为是一种生物力学强度的主要因素，人体中发现有28种胶原蛋白，其中Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白拥有较好的拉力和弹力[3,4]。Ⅰ型胶原蛋白为最丰富的形式，占70%。Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白是结缔组织的主要成分，Ⅲ型胶原蛋白在疏松结缔组织中常见，构成阴道壁的外膜和盆腔器官的周围结构。异常或合成的胶原蛋白及退化可能会致阴道壁脱垂[5]。胶原蛋白通过纤连蛋白与蛋白聚糖连接在一起，分子间有广泛的交联，分子间相互交织，构成了多层次，多维的复杂的空间结构。由此兼备抗压力、韧性及弹性为一体的功能。

TGF-β1是一类多功能的肽类生长因子，有促进成纤维细胞生长、增殖及ECM 合成的作用。TGF-β1是促进胶原蛋白分化合成的重要因子[6]。TGF-β1主要促进以间质蛋白为主的胶原蛋白合成，增加胶原蛋白的表达及Ⅰ型胶原蛋白的稳定性。

胶原蛋白的降解通过胶原酶的含量体现，通常胶原酶在组织中含量较低，但在结缔组织降解情况下容易激活，形成活跃状态。胶原酶被激活后，降解Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的能力增强，使得胶原蛋白的降解增多。TGF-β1可抑制MMP的分泌及刺激TIMP-1的活性从而抑制胶原蛋白的降解。TIMP-1通过抑制MMP的活性而抑制Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的降解。由此可知TGF-β1、TIMP-1均可通过抑制MMP的活性而抑制胶原酶的活性，从而抑制Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白的降解。

宫颈周围立体环即宫颈周围3～4 cm内的相关解剖结构和组织的总称，是一个球形的立体结构。其主要包括三条韧带，七个间隙，神经，血管及阴道两侧的结缔组织。三大韧带即主韧带、骶韧带、阴道旁组织复合体[7]。其中主、骶韧带复合体属于阴道支持结构的三个水平理论中的顶端支持结构，属于第一水平，由 Delancey[8]于1994年提出。主、骶韧带是女性盆底主要的支持结构，韧带中的胶原蛋白是维持子宫在盆腔中位置的最主要的支持元素，维持中盆腔的结构和功能，防止子宫脱垂或后穹窿脱垂(子宫切除术后)[9]。主、骶韧带富含结缔组织，以胶原蛋白为主，Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白是结缔组织的主要成分。胶原蛋白被认为是一种生物力学强度的主要因素，人体中发现有28种胶原蛋白，其中主要为Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白[10]。胶原蛋白粗大，排列紧密，聚集成粗细不等的束，呈波浪形，彼此交织吻合，具有一定的韧性和稳固性，对维持子宫颈在盆腔中的正常解剖位置有重要作用。Ⅰ型胶原蛋白无弹性并提供巨大的耐拉力。Ⅲ型胶原蛋白有弹性，提供很强的灵活性。Ⅰ型胶原蛋白和Ⅲ型胶原蛋白按比例结合，提供稳固的拉力和弹力系统，维持盆底的结构和支持功能。

本研究结果显示，对照组宫颈直径>3 cm者较宫颈直径≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达增加，宫颈外观表现增大与胶原蛋白合成增加有关。TGF-β1、TIMP-1增加，促进胶原蛋白的合成，同时抑制胶原酶对胶原蛋白的降解。脱垂组宫颈直径≤3 cm者较对照组宫颈直径≤3 cm者TGF-β1、TIMP-1 、Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达下降。首先，TGF-β1表达下降，胶原蛋白合成降低。其次，TGF-β1对TIMP-1的刺激减弱，致使其活性减弱，对MMP的活性的抑制下降，所以MMP-9活性增加，使得MMP-9/TIMP比例失调，对胶原酶活性的抑制下降。胶原酶原激活，胶原酶活性升高，胶原蛋白降解增加。胶原蛋白减少影响第一水平结构弹性、韧性及抗压能力，易引起子宫脱垂。本研究结果显示，脱垂组宫颈直径>3 cm者与对照组宫颈直径≤3 cm者Ⅰ、Ⅲ型胶原蛋白表达差异无统计学意义。但脱垂组宫颈直径>3 cm者与对照组宫颈直径≤3 cm者比较，TIMP1、TCF-β1含量降低，刺激胶原蛋白合成的能力下降。同时活化MMP的能力减弱，抑制胶原酶活性的能力减弱，胶原酶原被激活，活性增加，降解胶原蛋白能力增加。Ⅲ型胶原蛋白、Ⅰ型胶原蛋白合成逐渐减少，降解逐渐增多，但总体表达量与对照组比较无统计学差异。表明机体尚处于一种抗衡的状态，胶原蛋白表达含量尚未下降。机体需经历一段长时间的抗衡过程，胶原蛋白表达比例失调，最终走向失衡引起胶原蛋白含量下降。胶原蛋白结构及比例改变，易致第一水平支持力量逐渐削弱，对子宫的支持力量减弱，引起中盆腔缺陷。

综上所述，伴宫颈增大的盆脏器脱垂患者宫颈周围立体环结构中胶原蛋白表达含量无明显改变，其机制与胶原蛋白合成减少，降解增加，胶原比例失调引起盆腔支持结构薄弱，从而引起子宫位置改变。

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科技部国家科技支撑计划课题(2014BAI05B02)。

夏志军(E-mail:xiazj@sj-hospital.org)

10.3969/j.issn.1002-266X.2017.25.034

R681.6

B

1002-266X(2017)25-0098-03

2016-10-20)