子宫腺肌病对子宫内膜容受性影响的分子学机制

秦 琰，刘贵悦 综述 胡春秀 审校

子宫腺肌病是指具有活性的子宫内膜异位到子宫肌层内增殖生长，使子宫代偿性增生肥大的一种良性疾病。除了痛经、月经量增多、异常子宫出血等临床表现外，大部分子宫腺肌病患者合并有不孕或反复流产，辅助生殖妊娠率低等特点。目前众多研究认为，子宫腺肌病患者低妊娠率、高流产率的可能原因除子宫腔及内膜正常结构改变外，子宫内膜容受性异常也是一个主要的原因。子宫内膜容受性是子宫内膜允许胚胎黏附、侵入并最终植入的一种综合状态，其中涉及到多种因子的调控，而某些因子的失调与子宫腺肌病有相关性，笔者从分子学角度探讨子宫腺肌病对子宫内膜容受性的影响。

1 内膜相关因子异常表达的影响

1.1 细胞因子 白细胞介素(IL)、白血病抑制因子(LIF)等细胞因子的表达高峰与种植窗口期一致，且定位专一[1、2]，因此可能与子宫内膜容受性相关。

IL是由多种细胞产生并作用于多种细胞的一类细胞因子，参与机体的多种生理及病理反应，目前至少发现有38种。研究发现人类内膜表达多种IL，如IL-1、IL-6、IL-8、IL-10、IL-11等，而且部分具有周期性，分泌中期即种植期表达增强。IL-10具有妊娠保护作用，IL-11在子宫内膜间质细胞中的表达促进蜕膜反应，有利于胚胎种植[3，4]。有研究指出，IL-10、IL-11在子宫腺肌病在位内膜表达较正常育龄期女性减少，不孕原因可能与子宫内膜IL-11和IL-11受体失表达，导致子宫内膜容受性降低有关[4，5]。子宫腺肌病患者内膜异常表达IL-6、IL-8，可能导致雌激素水平升高及孕激素受体和整合素αvβ3减少，干扰胚胎正常着床[6]。子宫腺肌病患者无论是自然周期, 还是超促排卵周期, 在位内膜中巨噬细胞和IL-6表达均增强,而IL-10表达减弱,三者协同作用,导致子宫内膜容受性下降[7]。Fischer等[8]通过免疫组化检测子宫腺肌病患者内膜对IL-1的作用敏感性增加，IL-8、IL-8R1、VEGF表达增强，导致内膜血管增生活跃，影响内膜容受性。子宫腺肌病在位内膜中的各种IL表达失衡，IL-10、11表达减弱，IL-1、IL-6、IL-8过度表达可能是子宫内膜容受性下降的原因之一。

有研究提示，LIF基因缺陷的纯合雌鼠能正常排卵受精，但在围种植期胚胎游离于子宫腔内不能种植，而且子宫内膜不发生蜕膜反应，提示LIF在蜕膜化和种植中的重要作用[9]。另有学者认为LIF基因突变可能是IVF-ET种植失败的病因之一。有研究通过检测子宫腺肌病患者和正常女性分泌中期内膜组织和宫腔冲洗液中人LIF的表达，发现子宫腺肌病组LIF的表达减少，提示这种改变可能与子宫腺肌病不孕有关[6]。

血管内皮生长因子(VEGF)与血管生成和细胞分化有关，参与了内膜蜕膜化。环氧酶(COX)可将花生四烯酸转变为前列腺素E2(PGE2),前列腺素的主要作用可能是引起轻度炎性反应和增加种植期内膜血管的渗透性。研究发现将胚胎移植到COX-2基因剔除小鼠，可发生最初的黏附，但不能引起正常的血管通透性改变和蜕膜化反应，导致种植失败。在人类种植期，COX-2在内膜血管周围的细胞中表达很强，提示COX-2在人种植过程中起一定作用，因此认为COX-2可作为评估子宫内膜容受性的一个指标[10]。但也有研究认为，COX-2基因缺失小鼠只是子宫内膜蜕膜化延缓，不影响胚胎种植及发育。COX-2、VEGF在子宫腺肌病内膜间质细胞中表达显著升高且相关，COX-2参与血管形成可能与诱导VEGF的表达有关[11]。子宫腺肌病内膜COX-2呈高表达，并与IL-6、IL-8具有相关性，提示其参与腺肌病炎性病理形成及发展[12]。以上研究说明COX-2、VEGF是种植期子宫内膜必不可少的细胞因子，但由于其在子宫腺肌病在位内膜中的过高表达导致内膜血管过度形成，炎性反应加重，导致子宫内膜容受性下降。

1.2 黏附因子 目前研究发现细胞黏附因子与子宫内膜容受性密切相关，是胚胎着床时必需的，黏附分子表达缺失可能导致子宫内膜容受性异常。

整合素是目前认为可以反映子宫内膜容受性的细胞黏附因子，其表达与胚胎种植窗开启时间一致，骨桥蛋白是整合素的配体，能连接整合素αvβ3，二者在种植期同步表达促进胚胎着床。子宫腺肌病患者种植期整合素αvβ3及骨桥蛋白的低表达，且失去周期性，使内膜容受性异常[13-15]。滋养素Trophinin在滋养层和内膜上皮均有表达，滋养素复合体Trophinin-Tastin-Bystine特异性高表达于种植窗口期的子宫内膜、囊胚滋养层细胞，提示其在介导滋养层附着到子宫内膜中起作用。滋养素Trophininq敲除的小鼠，胚胎不能种植。该黏附分子在子宫腺肌病不孕患者种植期子宫内膜表达下降，可能导致子宫内膜容受性降低，影响胚胎着床[16]。L-选择素表达于月经周期各个阶段子宫内膜上皮表面，在分泌期表达增强，具有周期性，有研究发现种植期胚胎能黏附到表达L-选择素的子宫内膜上皮细胞，提示L-选择素可能是胚胎种植中关键的一步。2018年Lai等[17]发现子宫腺肌病患者子宫内膜L-选择素的表达显著减少，同时发现可能是产生L-选择素的目标基因PODXL基因在子宫腺肌病患者的子宫内膜分泌中期显著低表达，这可能损害子宫腺肌病患者子宫内膜容受性。

2 内膜部分基因异常表达的影响

HOXA-10基因在子宫的胚胎种植和发育过程中起重要作用，其在整个月经周期子宫内膜上皮和机制中均有表达，并在种植期表达显著升高，可作为评估子宫内膜容受性的标志之一[17]。动物研究发现，阻断小鼠HOXA-10基因的表达可以阻碍胚胎种植。在因种植失败而不孕的患者子宫内膜中存在HOXA-10基因的表达缺失。多项研究也证实子宫腺肌病患者种植期子宫内膜、子宫内膜-肌层交界面HOXA10的表达均明显降低，内膜种植期分子水平发生改变，可影响子宫内膜容受性的建立及受精卵的黏附能力,从而导致胚胎不能着床[8、14]。

3 内膜免疫细胞异常表达的影响

子宫内膜自然杀伤细胞(uNK)和巨噬细胞是子宫内膜中重要的免疫细胞，其活性异常可造成母胎界面免疫识别障碍，导致子宫内膜对胚胎的排斥[18]。正常情况下uNK细胞表面表达抑制性受体，不会自发产生细胞毒性，对滋养细胞无杀伤作用。有研究发现子宫腺肌病患者内膜中的NK细胞抑制受体表达降低，这可致uNK细胞产生细胞毒性作用，降低内膜对胚胎的容受性[19]。巨噬细胞可产生大量炎性细胞因子，子宫腺肌病患者在位子宫内膜中巨噬细胞数量明显增长[20]。Tremellen等[21，22]研究发现子宫腺肌病患者反复种植失败与内膜中uNK细胞、巨噬细胞异常表达有关，通过免疫攻击改变子宫内膜容受性，影响胚胎着床。

4 内膜酶异常表达的影响

胚胎种植的关键步骤之一是滋养层细胞对其种植部位细胞外基质(ECM)的降解。基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPS)是降解ECM的主要酶类，在胚胎着床过程中，通过降解子宫内膜细胞外基质，使细胞间连接疏松，为胚胎植入子宫内膜做准备。MMPs在月经周期的不同阶段有特有的表达方式，其中MMP2在整个月经周期的内膜上都有表达，MMP7主要在增生期表达，MMP9在增殖晚期及分泌早中期表达增强，到围种植期表达达高峰。MMP特异的表达方式可能与子宫内膜血管生成、组织生长、细胞外基质的转化及重建等过程有关，进而促进子宫内膜蜕膜化，使子宫内膜容受性增加，利于胚胎种植。而目前许多研究证实子宫腺肌病内膜存在MMP表达异常，其中MMP2、MMP7、MMP9在腺肌病中表达增强，促进子宫腺肌病内膜组织侵袭和迁移[23、24]，这种异常表达可能影响子宫内膜容受性，干扰胚胎种植。

子宫腺肌病在位内膜中超表达芳香化酶P450mRNA，其催化雄激素向雌激素转化，增加子宫内膜局部雌激素浓度，但不存在于正常患者内膜中。研究显示子宫内膜芳香化酶P450 mRNA水平高的女性临床妊娠率降低，因此认为子宫内膜P450芳香化酶mRNA的表达可以提示IVF失败风险增加[25]。

5 内膜雌孕激素受体异常表达的影响

正常情况下，子宫内膜雌激素受体(ER-ɑ)表达具有周期性，在增生期及分泌早期表达增加，分泌中晚期表达下降[26]，孕激素可以降调ER-ɑ，避免高雌激素水平对内膜的长期影响。子宫内膜雌孕激素受体的平衡保证了雌孕激素对子宫内膜的正常调节，从而维持子宫内膜的容受性。相关试验表明[27、28]：由于子宫腺肌病内膜芳香化酶表达增加，使雌激素及ER-ɑ升高，而孕激素受体(PR)表达降低，孕激素作用的靶点减少，不能很好地下调ER-ɑ，使得着床期内膜ER-ɑ超表达，同时降低整合素αvβ3的分泌。这种雌激素/孕激素及其受体表达的失衡可能是导致子宫内膜容受性下降的原因之一。

6 内膜自由基环境异常的影响

胚胎种植过程中子宫内膜需要保持低氧环境，因为过度的自由基环境可能损害受精卵，干扰种植。研究表明，正常女性子宫内膜中一氧化氮合成酶(NOS)、黄嘌呤氧化酶(XOD)、过氧化物歧化酶(SOD)的浓度在增生期维持低水平，在分泌早中期浓度增加。而子宫腺肌病患者子宫内膜自由基水平无周期性变化且持续过度表达，这可能使子宫内膜容受性异常，导致不孕。另有动物研究也表明，自由基在生殖系统内的过量或缺失都可能抑制胚胎发育以及种植[29]。

总之，子宫内膜容受性受多种分子调节，这些分子不是单独发挥作用，而是相互促进相互制约，保证了子宫内膜微环境的平衡。而子宫腺肌病导致这些分子之间的调控机制被打破，容受性异常，阻碍胚胎种植及发育。到目前为止,还没有有效的标记药物可用,希望未来有更多更好的研究在探索子宫腺肌病影响子宫内膜容受性的分子机制的同时，能发现更多逆转异常表达的标记药物，指导临床改善子宫腺肌病女性的生殖预后。