腹腔内脂多糖污染在子宫内膜异位症发生发展过程中的作用

倪喆鑫，孙帅，程雯，俞超芹

(海军军医大学附属长海医院中医妇科，上海 200433)

子宫内膜异位症(EMs)是一种雌激素依赖的良性疾病，主要是由于子宫内膜基质细胞与腺细胞在子宫被覆粘膜及子宫肌层以外部位种植生长导致，影响10%～15%的育龄妇女[1]。EMs患者常常伴随有痛经、月经紊乱、不孕以及不良妊娠结局的发生[2]。虽然EMs的病理诊断已经明确，但发病机制仍存在争议，其可能与遗传、表观遗传、环境因素和免疫功能紊乱等多种因素有关[3]。在众多EMs发病机制学说中，经血逆流学说最为广泛接受。随着月经血逆流的内膜组织碎片会沿着子宫-输卵管-腹腔方向前进，在特定部位特定条件下种植生长[4]。研究显示，虽然76%～90%的女性存在经血逆流，但EMs的发病率却只有10%左右[5]。可见EMs的发病机制有待进一步研究。

脂多糖(LPS)是革兰氏阴性菌外膜的重要组成部分，在宿主-病原菌与天然免疫系统的相互作用中起着关键作用[6]。正常人体的皮肤、口腔、生殖道以及肠道内存在着大量的共生菌，当这些菌群出现失调时会引起机体出现不同程度的症状[7]。研究显示，EMs患者腹腔液中LPS的含量较对照组显著升高[8]，而LPS能够促进EMs模型小鼠的病灶发展[9]。可见脂多糖在EMs的发生发展中发挥着重要作用。

基于此，本文对LPS在EMs中作用的相关研究进行了总结与归纳，从“菌群-脂多糖-EMs”三者关系出发，阐述EMs发生发展的新机制，为临床诊断与治疗EMs提供参考。

一、EMs患者腹腔LPS的来源

健康女性阴道内的菌群具有维持阴道内环境稳定，保证女性生殖健康的重要作用[10]。正常阴道菌群构成会随着女性不同月经阶段和不同年龄段而发生周期性改变，但始终处于非致病性状态[11]。女性阴道对外开放，阴道菌群极易受到外界因素影响而失调，从而影响阴道微环境[12]。女性体内激素水平发生改变以及阴道内免疫环境出现失衡均会进一步影响阴道菌群结构[13]。失调的菌群及其产物LPS会沿着女性生殖道进入宫颈、子宫腔等部位，进一步导致生殖道更大范围微环境的改变[14]。在EMs患者中，阴道菌群失调的发生率显著高于对照组[15]，而阴道炎和宫颈炎的发病率也显著高于对照组[16]。

女性腹腔环境与子宫相通，在月经期间或早期卵泡期的59%～79%女性腹腔液中能找到子宫内膜细胞[17]。研究显示，回流的月经血能够诱导腹腔内炎性因子、生长因子、血管生成因子产生，促进逆流的内膜碎片在局部黏附[18]。EMs妇女的月经血和腹腔液样本中LPS水平显著高于对照，分别为(285.5±64.5)vs.(114.9±17.0)pg/ml(P<0.01)、(71.5±9.2)vs.(43.3±9.8)pg/ml(P<0.001)；与月经周期的其他阶段相比，在月经期，腹腔液中LPS达到最高水平；相比正常女性，EMs女性的月经血中含有大量的大肠杆菌[19]。可见，EMs患者腹腔液中的LPS主要来源于逆流的月经血。

此外，人体肠道内存在的大量菌群，与人体生理、病理生命活动之间存在密切关联。研究显示，在EMs模型小鼠体内存在肠道菌群失调，而后者失调的程度随着建模时间的延长而更加显著[20]。抗生素治疗后能够抑制小鼠EMs的进一步发展，包括内异病灶的大小，局部免疫反应的程度，而移植内异症小鼠粪便后能够逆转这种改变[21]。肠道菌群失调能够影响肠壁通透性[22]，而失调菌群释放的LPS能够进一步进入外周循环，通过局部内异灶的周期性出血释放进入腹腔。

二、LPS发挥作用的分子机制

LPS是一种革兰氏阴性菌外膜的重要组成部分，能引起宿主强烈的免疫反应，并作为细菌感染的早期预警信号[23]。LPS是外膜小叶中的主要糖脂，参与形成由二价阳离子稳定的膜，为细菌自身对抗抗生素和阳离子抗菌肽等有害分子提供有效保障[24]。经典的LPS分子具有三重结构：脂质A，将LPS固定在外膜小叶上的疏水部分；核心低聚糖，与脂质A一起有助于保持外膜的完整性；O抗原多糖或O抗原，它与核心低聚糖相连，由与外部环境直接接触的重复低聚糖单元构成的聚合物组成[25]。

在典型情况下，机体通过血清中的LPS结合蛋白(LBP)从细菌膜和囊泡中提取LPS。然后，LBP将LPS转移到CD14，CD14可以以可溶性形式存在，也可以通过糖基磷脂酰肌醇锚定物连接到细胞表面。CD14将脂多糖聚集体分裂成单体分子，并将其呈递给TLR4-MD-2复合物。后者结合LPS后会导致细胞内多种信号成分的激活。复合物中的二聚TLR4会招募一对TIRAP和MyD88衔接蛋白，由它们介导一种由IRAK4和IRAK1/2激酶组成的MyDD小体组装，随后触发细胞内信号级联反应，最终导致转录因子的激活，包括NF-kB和IRF3，以及促炎细胞因子的产生，如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)。这些过程能够激活炎症反应，促进人体内炎症环境的形成，在EMs发生发展过程中起着重要作用。

此外，LPS能够刺激子宫内膜异位基质细胞产生大量的TNF-α和IL-8，并增强人子宫内膜异位基质细胞的有丝分裂活性[26]；也能够通过上调环氧化酶2(COX-2)和前列腺素E2(PGE2)的表达，促进人子宫内膜异位基质细胞的增殖和侵袭[27]。动物研究发现，LPS能够通过作用核因子Kappa B通路促进小鼠子宫内膜异位细胞增殖并抑制其凋亡，从而促进小鼠EMs病灶的生长[28-29]。

三、EMs与炎症及免疫之间的关系

EMs是一种常见的慢性炎症性疾病。在EMs患者腹腔液中存在大量的免疫细胞，如巨噬细胞、自然杀伤细胞(NK)、细胞毒性T淋巴细胞(CTL)等；白细胞介素-1β(IL-1β)、TNF-α、瘦素、IL-8、血管内皮生长因子(VEGF)、蛋白激酶CK2和前列腺素浓度显著升高[30-31]。腹腔液中IL-1β和TNF-α可激活子宫内膜异位、在位内膜细胞C-Jun N-末端激酶(JNK)，进而上调炎症细胞因子表达[32]。巨噬细胞、NK细胞、CTL细胞在免疫防御、免疫监视和免疫清除中发挥重要作用。研究发现，EMs患者腹腔液中免疫监视和清除功能下降，表现为：巨噬细胞吞噬能力下降、巨噬细胞亚型以M2型为主[33]；对在位内膜细胞发生反应的CTL细胞数量显著减少，且活化的CTL对异位内膜细胞的杀伤能力也显著降低；NK(CD32CD56+)细胞比例显著下降，而NK(CD32CD56+)细胞中不成熟的NK细胞(CD272CD11b2)比例显著上升；同时，NK细胞功能受损、细胞毒性下降，其释放的穿孔素、颗粒酶、细胞因子(IFN-7、TNF-α)或表达TNF超家族配体(TNR、TRAIL、FASL)等降低[34-35]。

在EMs患者腹腔液中，巨噬细胞、NK细胞功能及CTL细胞毒性降低等，导致免疫监视功能下降，不能清除随经血逆流的内膜细胞。在粘附分子的诱导下，这些内膜细胞定居于腹腔。此时腹腔内免疫系统调节作用进一步失控，由免疫耐受转化为免疫促进，众多被激活的免疫细胞分泌大量白细胞介素-1(IL-1)、IL-2、IL-6、IL-8、TNF-α以及VEGF等炎症介质；腹腔内呈现以Th2型为优势的免疫微环境改变，从而促进了EMs的发展。

但是EMs患者腹腔液中这种慢性炎症环境和免疫抑制状态是如何产生的还有待进一步探索。我们怀疑LPS在促进这种环境形成过程中发挥了重要作用。在阴道和肠道微生态紊乱的女性体内，每月都会有随月经血进入腹腔的LPS刺激。这种持续低剂量的LPS刺激，除了直接作用于子宫内膜异位基质细胞，很可能是造成腹腔内慢性低度炎症和免疫抑制状态持续存在的重要原因。

四、小结

综上所述，经血逆流虽然存在于大多数女性体内，但是EMs的发病率却与之不相符。我们高度怀疑经血逆流的基础上还存在其他特殊原因导致只有部分女性发生EMs。对现有研究分析后发现，阴道失调菌群产生的LPS能够随经血逆流进入腹腔，而肠道失调菌群产生的LPS也能够部分进入腹腔。这些因素导致EMs女性腹腔液中LPS浓度升高，进一步诱发腹腔炎症与免疫抑制环境，或者直接作用于随经血逆流的内膜碎片，促使其在腹腔内种植生长。基于此，我们希望临床医生在实际工作过程中能够关注女性生殖道健康与肠道菌群平衡，及时纠正失调的菌群生态，从而更好的保障女性健康并防治EMs。