浅论子宫腺肌病发病机制的分子生物学研究进展

1、浅论子宫腺肌病发病机制的分子生物学研究进展         【摘要】  子宫腺肌病是妇科的常见疾病,临床上具有侵袭性、复发性和种植性等恶性肿瘤的生物学行为,其发病机制至今尚未阐明;可能与血管生成、免疫、细胞凋亡、激素受体蛋白及遗传等因素有关。 【关键词】  子宫腺肌病;血管生成;免疫     Abstract:Adenomyosis (AM) is the common disease in department of gynaecology.

2、In clinical aspect, it has the characteristics of implantation,recurrence and invasive growth of endometrial tissues which are similar to biological behaviors of malignant tumors. However, their mechanisms have not been well-clarified yet. The pathogenesis of human adenomyosis might be correlated wi

3、th the factors of vascular formation, immune, apoptosis, neurophysin receptor and heredityKey words:adenomyosis(AM);vascular formation; immune子宫腺肌病(adenomyosis)是指具有生长功能的子宫内膜腺体和间质在多种致病因素的作用下侵入子宫肌层而引起的以经量过多、经期延长、继发性痛经渐进性加重为主要临床表现的良性病变。该病首次由Frank命名，为良性疾病,但在生物学行为上具有粘附、侵袭、转移等许多类似恶性肿瘤之处。近年来,随着分子生物学和现代诊断技术

4、的发展,许多学者对本病的发病机制进行了深入的研究,提出了许多相关因素。现就近年来有关本病发病机制的分子生物学研究概况综述如下:1 血管生成与子宫腺肌病的相关性近年来血管因子在细胞的增生、迁移发生过程中的重要意义受到学术界的重视。研究表明，血管生成可能在子宫腺肌病发病过程中起重要作用1。Han2-3用免疫组化染色发现子宫腺肌病的子宫内膜和肌层的血管生成活性显着升高。Hirotaka通过宫腔镜检查发现近一半的子宫腺肌病内膜有异常血管形成。某些血管生成因子活性增高或是抑制因子活性降低，或两者平衡失调，经过一系列过程形成新生血管，其中至少包括微血管基底膜和细胞外基质的降解，血管内皮细胞迁徙及增殖分裂，

5、新的原始血管分化成熟，最后形成新的毛细血管。以上过程受到多因素的调节，如血管生成因子、细胞因子、整合素家族和其他黏附分子、成纤维生长因子、蛋白水解酶、透明质酸酶及小分子物质等，其中血管生成因子家族在血管生成中起着非常重要的作用，该家族包括血管内皮生长因子(VEGF)、血小板来源的内皮细胞生长因子(PD-ECGF)、巨噬细胞移动抑制因子(MIF)、肿瘤坏死因子(TNF)等，而VEGF是最为关键的因素，其他因子最终都是通过它而发挥调节血管形成作用。VEGF通过增加血管通透性，改变血管细胞基因表达，促进血管内皮细胞的有丝分裂等途径导致新生血管形成，成为目前公认的最关键的促血管形成因子，是参与调控血管

6、生成的最重要的血管生长因子，它在组织中的表达反映了该组织的血管生成活性。2 免疫与子宫腺肌病的相关性免疫系统是机体的一个重要功能系统,担负着免疫防御、免疫监视与免疫自稳的功能,但免疫系统功能失调可引发或促进疾病。近年国外有研究表明,子宫腺肌病患者的细胞免疫和体液免疫均增强,免疫功能失调在子宫肌腺病的发病中可能起一定的作用。2.1 细胞免疫(1)免疫细胞：包括T细胞、B细胞、单核- 吞噬细胞、NK细胞等。正常的子宫内膜间质中具有一定数量的免疫细胞,约占子宫内膜间质细胞的10%15%，主要成分为T细胞与巨噬细胞,免疫细胞数量及功能的异常与子宫腺肌病的发生发展密切相关。Propst 等用免疫组化染色

7、证实子宫腺肌病组织确实表达巨噬细胞单克隆刺激因子(GM CSF),且GM - CSF 配体的表达在子宫腺肌病组织腺上皮比在位内膜明显增加,尤其在月经周期的分泌期更明显。表明子宫腺肌病腺上皮产生的GM- CSF 配体水平上调,可能在子宫腺肌病活化的巨噬细胞水平的增加上起作用。(2)细胞因子：细胞因子( cytokine, CK)是指由免疫细胞和某些非免疫细胞(如血管内皮细胞、表皮细胞、成纤维细胞)经刺激而合成、分泌的一类小分子蛋白质,主要调节免疫应答、参与免疫细胞分化发育、介导炎症反应、刺激造血功能并参与组织修复等。免疫细胞数量及功能的异常,导致其分泌的细胞因子发生变化,而细胞因子的变化,又可影

8、响局部一些生长因子的活性,从而引发疾病。ENA-78属于趋化性细胞因子超家族，主要来源为活化的巨噬细胞，对中性粒细胞有特异性趋化作用。有研究显示,子宫腺肌病患者体内存在着一系列的免疫反应,包括细胞表面抗原表达增强、巨噬细胞活化及免疫球蛋白和补体成分的沉积,激活的免疫细胞分泌不同的细胞因子或生长因子,如IL-1、TNF、IFN-等,形成复杂的细胞因子网络, ENA-78是其中一个重要环节,有学者报道在子宫内膜上皮细胞产生ENA-78和IL-8可增加IL-1、TNF、IFN -的量。基质金属蛋白酶(MMPS)是一类降解细胞外基质的酶,主要参与细胞外基质的重建,在很多生理和病理过程中发挥作用。Qiu

9、 F等于2006年研究认为,AM异位内膜组MMP-2的表达显着高于在位内膜组,提示MMP-2的过度表达使内膜的侵袭力增强,异位内膜组织能降解包括基底膜在内的ECM成分,破坏了阻止子宫内膜侵入的“天然屏障”,为AM异位病灶的形成提供了条件。E-cadherin属粘附因子家族,其功能主要是调节细胞与细胞之间的黏附反应,对维持组织结构形态起重要作用。有学者研究发现,在月经周期的各个阶段,子宫内膜中E-cadherin都有表达,而在分泌期明显高于增殖期,主要在上皮细胞表达。子宫腺肌病是雌激素依赖性疾病,子宫内膜分泌雌二醇、孕酮能力增强或其受体表达能力增加,使局部激素水平上升,从而导致E-cadheri

10、n表达增强。在妊娠、流产等因素作用下,子宫内膜、子宫内膜子宫肌层连接区、子宫肌层受到损伤,而高表达E-cadherin的子宫内膜腺上皮细胞有较强的黏附力,在其与子宫内膜接触后,黏附并在子宫肌层生长,形成异位的子宫内膜,发生子宫腺肌病,这也解释了肌层中的异位内膜与宫腔表面的子宫内膜有直接通道相连的病理表现。我们认为E-cadherin在子宫腺肌病的发生、发展过程中发挥了一定作用。(3)人类白细胞抗原( human leucocyte antigen,HLA)是人类主要组织相容性抗原,由抗原呈递细胞使抗原内在化并降解、加工抗原,然后作为免疫原复合物释放至细胞表面。HLA-DR(主要组织相容性复合物

11、- 型抗原(MHC - )是经典的HLA基因之一, 其被巨噬细胞识别,进而激活T细胞并刺激B细胞产生抗体，研究结果显示子宫腺肌病的在位和异位内膜腺上皮细胞中HLA-DR 抗原的表达比正常子宫内膜明显增高, HLA-DR 优先分布于子宫腺肌瘤的腺上皮细胞，且分泌期高于增殖期。HLA-DR抗原表达升高引起抗原传递以及其后的免疫反应异常可能是子宫腺肌病发病的原因之一。2.2 体液免疫在子宫腺肌病患者的外周血中存在自身抗体,如磷脂次黄嘌呤IgG、磷脂酰甘油IgG和磷脂酰丝氨酸IgG的增高,在切除子宫或使用达那唑治疗后,这些抗体明显下降,说明了与自身免疫性疾病和反复流产有关的抗磷脂抗体的存在,也预示了该

12、病患者常常伴发不孕和体外受精成功率低。同时,相关研究报道补体系统通过沉积C3和C4也参与子宫腺肌病的免疫调节。3 细胞凋亡与子宫腺肌病的相关性细胞凋亡又称程序性死亡(PCD)，指有核细胞在凋亡刺激信号的作用下，通过启动细胞内死亡机制，经过一系列信号传导途径，最终发生细胞程序性变性和坏死的主动死亡过程，是受高度调节的生理过程，它与细胞有丝分裂相互协调，共同调控胚胎发育、形态发生、正常组织的更新，同时消除多余、衰老和受损伤的细胞，以维持机体内环境的稳定。目前, 已经认识到, 细胞凋亡不仅参与了胚胎发生、组织塑形、造血调控、发育、生殖、老化、免疫等生理过程, 而且与病毒感染、增殖性疾病、肿瘤等多种疾

13、病的发生及治疗有关。子宫腺肌病是一种增殖性疾病,因此它的发生可能与凋亡调控基因有关。         Survivin 基因：Survivin (生存素)作为凋亡抑制蛋白( inhibitor of apop tosisp rotein, IAP)家族中的新成员, 越来越受到学者们的重视。Survivin 位于17q25染色体上,与细胞分裂、增生有关,是目前发现的最强凋亡抑制基因,是通过直接抑制凋亡通路下游的caspase - 3 (半胱氨酸天冬氨酰蛋白酶- 3 )和caspase - 7而发挥抗凋亡作用10。Su

14、rvivin主要分布于胚胎及分化不成熟的组织中,在正常成人分化成熟组织一般不表达11。生存素高表达时能促进细胞增殖，参与调节细胞的有丝分裂，并能对抗各种凋亡诱导因子如IL-3、TNF-、Bax、Fas和某些抗癌药物及放射线等的作用，可调节细胞周期，并可参与血管生成，而一些细胞因子如血管内皮生长因子(VEGF)还可以促进生存素再表达12。汤淼等13采用免疫组化抗生物素蛋白-过氧化物酶染色法(SP法)检测Survivin在AM (子宫腺肌病)中的表达发现: 腺肌病中异位内膜生存素高表达,细胞凋亡抑制作用增强,增生增加,使异位内膜细胞存活期延长,细胞死亡与增生失衡,过度的增生使增生性疾病发生。由此推

15、测,生存素引起的凋亡抑制可能是腺肌病发生的一个因素。4 激素、受体蛋白与子宫腺肌病的相关性子宫腺肌病通常被认为是一种雌激素依赖性疾病, 多见于育龄期妇女,绝经后异位的内膜组织逐渐萎缩被吸收,如使用雌激素替代疗法可使原病变复发,其异位内膜也随卵巢分泌的甾体激素周期性变化而改变，均提示本病与雌激素水平相关。目前雌激素在子宫腺肌病发生发展中的重要作用已经得到公认。Noel JC14等发现子宫内膜异位症腺体、间质及肌层均有PR (孕激素受体)及ER (雌激素受体)的表达，且主要集中在异位病灶，在月经周期的各个阶段均为PRER，除直肠阴道异位病灶外(增生期PR及ER的表达水平高于分泌期)，其他部位异位病

16、灶无明显周期性变化。还有学者发现异位病灶本身还能分泌雌激素,因异位内膜中雌激素合成酶的含量增加,使组织中的雌激素水平异常增高所致,这些酶包括芳香化酶细胞色素P450、17p羟类固醇脱氢酶2型、硫酸雌酮脂酶。异位间质细胞芳香化酶高表达和雌激素浓度增加,促进环氧合酶- 2 (COX - 2)活性,增加前列腺素PGE2 生成15。反过来, PGE2通过增强异位内膜芳香化酶活性,进一步促进雌激素生成,如此芳香化酶- 雌激素- 前列腺素在子宫内膜异位组织内形成正反馈调节循环。动物实验中发现子宫腺肌病的小鼠血清中有高水平的催乳素,子宫催乳素受体表达也增加;研究还发现子宫腺肌病异位子宫内膜腺上皮绒毛膜促性腺

17、激素、黄体生成素的受体基因mRNA 和受体蛋白的表达明显高于在位子宫内膜,而间质细胞的表达无明显差异,提示子宫内膜腺上皮绒毛膜促性腺激素、黄体生成素受体表达水平的升高与子宫腺肌病的发生有关。5 遗传基因与子宫腺肌病的相关性Patois等16发现异位子宫内膜间质细胞可见染色体(7q) (q21.2. q31.2)部位缺失。Zong 等17发现HLA - DQA1 0301 和0401 等位基因与子宫腺肌病和子宫内膜异位症均有关,两者可能在HLA - DQA1 和HLA - DRB1 等位基因频率上有共同的发病机制。此外,还有众多关于癌基因与子宫腺肌病的研究,p53、MDM2、和p21Waf1都是

18、癌基因蛋白,他们都具有调节细胞周期的能,Anas-tasiaa18等的研究发现这些癌基因蛋白在子宫内膜异位症中表达而在子宫腺肌病不表达,p53, MDM2,和p21Waf1癌基因蛋白的表达表明了这些癌基因蛋白在调节子宫内膜异位症的细胞生长中起作用,但是在子宫腺肌病中没有调节作用。近年研究还发现,氧自由基代谢失衡可引起组织细胞发生破坏性的反应,与子宫腺肌病的发生有一定的相关性。同时,多次妊娠分娩及宫腔操作均可造成子宫内膜和浅肌层的损坏,有利于基底细胞增生并侵入子宫肌层。综上所述,子宫腺肌病虽为良性病变,但具有恶性肿瘤远处转移、种植和生长的恶性生物学行为,探讨本病的发生机制有利于临床选方用药及新药

19、的研发,提高本病的治愈率,减少远期复发率。【参考文献】  1 Kang S,Zhao J.Vascular endothelial growth factor gene polymorphisms are associated with the risk of developing adenomyosisJ.Environ Mol Mutagen,2009,50(5):361-366. Han Y,Zhou Y,Zheng S,et al.Study on the expression of vascular endothelial growth factor In patients

20、 with adenomyosis of the uterusJ.Zhonghua fuchanke zazhi,2002,37(9):539-541. Hirotaka O,Tanaka T.Stromal vascularization in the endometrium during adenomyosisJ.Microsc - Res Tech,2003,60(4):445-449. Kawahara R,Matsuda M,Mori T.Increase in the number of integrinbeta1-immunoreactive monocyte-lineage cells in experimentally-induced adenomyosis in miceJ.Life Sci,2003,73(7):907 - 916. Propst AM,Quade BJ,Nowak RA,et a