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第二節 子宮腺肌病的發病機制

子宮腺肌病是指子宮內膜向肌層良性浸潤并在其中彌漫生長的疾病,典型特征是子宮肌層中出現異位子宮內膜間質和腺體,伴有周圍肌層細胞的增生、肥大。為與盆腔內子宮內膜異位癥相區分,子宮腺肌病也被稱為子宮內膜異位癥。然而,隨著對子宮內膜異位癥及子宮腺肌病發病機制的研究不斷深入,越來越多的學者認為子宮腺肌病與子宮內膜異位癥并不是同一種疾病,其發病機制存在相似性但也存在很大的不同。關于子宮腺肌病的發病機制已經取得了較大進展,下面將分別闡述子宮腺肌病的相關發病機制。

一、與生理、解剖異常相關的發病機制學說

(一)基底膜內陷
隨著研究方法的不斷完善、研究的不斷深入,近年來學者們已提出了多種子宮內膜腺肌病的發病理論,其中最廣為接受的仍是“基底膜內陷學說”,亦即子宮基底處內膜細胞向下內陷、生長,最終導致子宮腺肌病的形成。組織學研究發現,子宮腺肌病患者的子宮內膜基底層與腺肌病病灶間存在著直接密切的連接,腺肌病病灶與正常子宮內膜的基底層之間具有連貫性和一致性。造成基底膜內陷的原因有多種,如子宮平滑肌薄弱、宮腔壓力增大、刮宮術、子宮肌瘤剝除術和剖宮術等。一般認為,在出現子宮肌層薄弱的病理特征后,才出現基底部內膜的內陷,后又在其他多種促進因素的作用下,使內陷的子宮內膜細胞增殖、生長,最終形成子宮腺肌病。免疫組化結果顯示,子宮腺肌病病灶周圍的子宮肌細胞較為肥大,這可能是子宮腺肌病病灶區域自身的反應性變化,但這種病理變化的具體機制及作用尚不十分清楚。子宮腺肌病病灶處的平滑肌細胞與正常子宮平滑肌細胞相同,均含有肌動蛋白和結合蛋白,異位內膜周圍的子宮肌層組織未發現其他明顯異常。
有學者認為,子宮腺肌病源于基底層內膜,某些誘發因子誘使基底層的內膜逐漸浸入“裂開”的子宮肌層中。子宮肌層的慢性蠕動與蠕動亢進的不協調作用可致肌纖維間的間隙增大;但誘發子宮內膜基底層浸潤至肌纖維間的機制尚不十分清楚。與人體內其他部位的黏膜肌層交界面不同,子宮內膜與肌層之間沒有黏膜下層,亦即內膜直接位于肌層之上,缺乏黏膜的保護作用,使子宮內膜細胞從解剖結構上更易侵入肌層。并且,子宮內膜和內膜下肌層在一起形成了獨立的功能單位,與子宮外層肌層相區別。小鼠模型顯示,發生子宮腺肌病是病灶處的肌細胞首先變小,細胞內的間隙消失,后子宮內膜細胞侵入子宮肌細胞間,進而游走至肌層深層,形成異位病灶。
國內有學者觀察到,子宮腺肌病的子宮內膜-肌層交接帶不規則,可見多個內膜腺體及間質呈乳頭狀向肌層突起;因此推測,子宮肌層的異位病灶可能起源于這些乳頭狀的突起。月經期,子宮內膜的功能層缺血、壞死、脫落,基底層再生功能活躍。再生過程中,上皮細胞與肌間質細胞接觸,上皮細胞的細胞質可見偽足樣突起,呈阿米巴樣收縮運動的特點向肌間隙浸潤。有研究顯示,異位病灶處的子宮內膜細胞具有很強的侵襲力,這種侵襲力有助于基底內膜向肌層浸潤。
除上述理論之外,一些因子表達的異常也參與基底內膜的內陷過程。
1.細胞黏附分子
有學者針對子宮腺肌病患者細胞黏附分子(cell adhesion molecules,CAMs)的分布情況進行了相關研究。CAMs是介導細胞與細胞間或者細胞與細胞外基質之間相互作用的一種膜表面糖蛋白分子,參與細胞信號的轉導與活化,也參與細胞的生長、分化過程。研究發現,CAMs在正常女性子宮內膜的表達水平明顯高于子宮腺肌病患者的在位及異位子宮內膜,同時子宮腺肌病患者異位子宮內膜表面CAMs的表達明顯高于在位子宮內膜。這說明,CAMs表達的下降導致了子宮腺肌病患者異位病灶組織的排列松散、細胞活動力增強,利于異位組織的擴散和轉移。同時,細胞間的信號轉導受阻,利于異位病灶細胞的免疫逃逸。此外,在子宮腺肌病患者中,異位病灶內整合素的表達也明顯下降,整合素是細胞外基質纖維蛋白的受體,整合素表達的降低導致了內膜微環境穩定性的改變,使得子宮內膜腺細胞與基底層的黏附性降低,易致子宮內膜的腺細胞侵入基底層,從而發生子宮腺肌病。
2.基質金屬蛋白酶
基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)屬于鋅依賴性蛋白酶家族。MMPs根據其作用的不同又分為多種類別,其中MMP-1屬于間質膠原酶的一種,主要起到分解纖維性膠原的作用;MMP-2是一種明膠酶,主要起到分解明膠的作用,與腫瘤的侵襲特性有密切的關系。研究顯示,MMP-1在異位內膜腺體中的表達水平明顯高于在位內膜,這提示,異位內膜腺體具有較強的蛋白水解能力和種植能力,能夠降解異位子宮內膜周圍的基底膜,使子宮內膜腺體細胞隨著間質主動進入子宮肌層,參與組織的重建與出血。而MMP-2在子宮腺肌病異位病灶的間質細胞中的表達較多,而在腺體內無表達,這提示子宮腺肌病是一種有別于惡性腫瘤的良性侵蝕性疾病。
3.基質金屬蛋白酶抑制劑
基質金屬蛋白酶抑制劑(tissue inhibitors of metalloproteinases,TMPs)是一種能抑制MMPs活性的多功能因子,目前已發現的TMPs主要有4種,即TMP-1、TMP-2、TMP-3、TMP-4。其中,TMP-1、TMP-2 和 TMP-4 是可溶性的分泌蛋白,TMP-3 則是一種可與細胞外基質結合的非可溶性蛋白質。并且TMPs常由分泌MMPs的同一細胞合成并釋放,MMP能起到TMP活性進而抑制其降解細胞外機制活性的作用。研究發現,子宮腺肌病異位病灶間質細胞的TMPs明顯低于在位子宮內膜細胞。這說明,子宮腺肌病異位病灶間質細胞缺少對腺體上皮細胞侵蝕力的抑制作用,從而為異位腺體的增殖和侵入提供條件。
4.端粒酶
端粒酶是一種特殊的核糖核蛋白酶。它的作用是在染色體末端不斷添加端粒DNA重復序列,組織端粒的丟失會使細胞無限地增殖而永生化。有學者通對子宮腺肌病患者異位病灶內膜組織的端粒酶活性進行檢測后發現,子宮腺肌病患者端粒酶的陽性率明顯高于正常女性。而且重度子宮腺肌病患者病灶組織端粒酶的陽性表達率明顯高于輕中度子宮腺肌病患者。上述結果說明,端粒酶的活性在子宮腺肌病的發生發展中起著重要的作用,但其作用的具體機制尚需進一步的實驗研究證實。
(二)間質因素
有學者對子宮腺肌病患者病灶中的間質成分進行檢測和分析后發現,子宮腺肌病病灶處的血管和淋巴管周圍可見單一的子宮內膜間質細胞結節,這種結節的波形蛋白染色陽性、細胞角蛋白染色陰性。與這些孤立的間質結節相鄰的有一些間葉細胞,這些間葉細胞的Ber-EP4r染色陰性,但可以轉化為Ber-EP4染色陽性的上皮細胞。同時,病灶中雌激素受體染色陰性的非子宮內膜上皮細胞可轉化為雌激素受體染色陽性的子宮內膜腺上皮。而且,隨著病情的發展,病灶處的子宮內膜間質細胞結節也會逐漸增大,這些新增大的間質區域為異位內膜組織中腺上皮的進一步增殖提供新的“土壤”,進而使病灶進一步擴大。但目前有關子宮的間質成分改變在子宮腺肌病發病過程中的作用的研究較少,間質成分較為復雜,其變化多樣,目前尚未形成統一結論。因此,有關間質因素在子宮腺肌病的發病機制尚需進一步研究。
(三)血管形成異常
有學者通過分別標記子宮腺肌病、子宮肌瘤患者的在位內膜、子宮肌層、腺肌病病灶及子宮肌瘤的血管形態后發現,子宮腺肌病患者病灶處及病灶周圍的血管數量較子宮肌瘤患者顯著增加,并且血管擴張也更加明顯;此外,腺肌病異位病灶處血管的數量明顯多于在位子宮內膜,且無周期性變化。子宮腺肌病患者血管形態及數量改變的特點也是腫瘤組織侵襲過程中所特有的血管增生特性。因此,血管生成可能與子宮內膜侵入子宮肌層并向肌層內繼續生長有關。
1.血管內皮生長因子
為進一步探討血管因素在子宮腺肌病發生過程中所起到的作用,近來有學者對血管內皮生長因子(VEGF)在子宮腺肌病患者中的作用機制進行了相關的研究。VEGF是調控血管生成的重要血管生長因子,VEGF在組織中的表達水平反映了血管生成的活性。有學者通過免疫組織化學的方法對正常女性的子宮內膜、子宮肌層及子宮腺肌病患者的在位子宮內膜、異位腺肌病病灶進行觀察后發現,腺肌病患者的在位子宮內膜腺上皮VEGF的含量明顯高于子宮肌瘤組的患者,且有周期性變化,在分泌期的表達量明顯較高。并且,在腺肌病病灶周圍的肌組織內,VEGF的表達量也較高。故有學者認為,分泌期增高表達的VEGF誘導新生血管的形成;子宮內膜間質血管滲透性也增加,導致了間質的水腫、纖維素的沉積;為子宮內膜侵入子宮肌層創造了有利條件,同時為子宮腺肌病異位病灶提供了充足的血供。
2.血管生成素
血管生成素(angiopoietin,Ang)-1和Ang-2是一類血管生成調節因子,分布于子宮和卵巢,可與血管內皮細胞特異性酪氨酸激酶受體結合,參與血管的形成與重建。Ang-1抑制內皮細胞凋亡,誘導新生血管的生成,促進血管的形成和重建,并能調節血管的穩定性。Ang-2則為Ang-1的競爭性拮抗劑,可減少血管的穩定性,促進血管的重構。有研究發現,子宮腺肌病患者的異位病灶中Ang-2明顯高于正常女性,因此推測,Ang-2表達升高降低了血管的穩定性,并增加了血管的重塑。然而關于Ang因子的作用目前研究仍較少,尚不能形成統一的結論。
3.堿性成纖維生長因子
堿性成纖維生長因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)是一種能夠促進中胚層細胞及神經外胚層增殖分化的因子,可增加神經元活力,促進血管的形成。有研究發現,子宮腺肌病患者的異位病灶內bFGF的表達明顯高于在位子宮內膜,這說明,bFGF參與異位內膜及周圍血管形成的過程,加速了異位內膜腺細胞的增殖、浸潤。
4.紅細胞生成素
紅細胞生成素(erythropoietin,EPO)是一種由165個氨基酸組成的糖蛋白激素,成年人體內的EPO主要由腎小管間質細胞分泌。EPO不僅參與紅系細胞的發育過程,還在新生血管的形成過程中承擔著重要的生理功能。有研究顯示,子宮腺肌病患者的異位內膜上皮內EPO的表達量明顯高于正常女性;雖然整個月經周期內子宮內膜均表達EPO,但分泌期的表達量明顯高于增殖期。這說明EPO以激素依賴的模式周期性地參與調節子宮內膜血管的生成。

二、與內分泌異常相關的發病機制學說

(一)雌激素的作用
與子宮肌瘤、子宮內膜異位癥、子宮內膜癌和乳腺癌相類似,子宮腺肌病也一直被認為是雌激素(estrogen)依賴性疾病。臨床研究顯示,通過給予雌激素的抑制劑,可延緩子宮腺肌病的發展過程。目前研究較多的雌激素受體(estrogen receptor,ER)主要是ER-α、ER-β,其中在子宮中ER-α的分布較多,而在卵巢、睪丸前列腺等組織中ER-β的分布較多。有研究顯示,在子宮腺肌病的發病機制中,ER-α起著更加重要的作用。芳香化酶是雌激素生成的關鍵酶,其表達的高低與雌激素的生成量密切相關;芳香化酶抑制劑同促性腺激素釋放激素受體激動劑相似,均可以使腺體萎縮、改善癥狀。芳香化酶由芳香化酶基因編碼,其等位突變與子宮腺肌病的發生密切相關。
研究發現,子宮腺肌病患者的子宮內膜中ER-α(+)的腺上皮細胞所占的比例明顯高于正常女性,并且子宮內膜異位病灶芳香化酶的表達量也明顯高于周圍正常組織和在位子宮內膜。同時,子宮腺肌病病灶自身也具有分泌雌激素的功能,因此病灶處雌激素的含量明顯升高。此外,子宮腺肌病患者大多有子宮內膜的過度增生,這與高雌激素水平也密切相關。有臨床觀察性研究發現,子宮腺肌病患者經血中雌激素的濃度明顯高于正常女性。盡管目前尚無明確證據表明子宮腺肌病患者中均存在著激素紊亂,但高雌激素血癥在子宮腺肌病的發病過程中的確起著重要的作用。
(二)孕激素的作用
孕激素(progesterone)在月經周期中承擔著重要的生理功能。有學者認為,子宮腺肌病的發生與孕激素也有著密切的相關性。Huseby等研究發現,子宮腺肌病病灶對孕激素有反應,并且當孕激素水平升高時,子宮腺肌病的發生率也增加。但有學者認為,孕激素也可以刺激芳香化酶的產生,導致子宮腺肌病病灶中雌激素的合成進一步增加,從而導致了子宮腺肌病的發生。關于子宮內膜病灶處孕激素受體的分布情況,及其與周圍正常組織的區別,研究尚未達成一致結論。因此,關于孕激素在子宮腺肌病的發病過程中的直接作用及具體機制尚需進一步實驗研究。
(三)泌乳素的作用
動物實驗證實,子宮腺肌病患者常伴有泌乳素(prolactin,PRL)的升高,這提示泌乳素可能參與到子宮腺肌病的發病過程中。有學者通過將小鼠的垂體移植到其子宮腔內,誘發了子宮腺肌病,同時血PRL的濃度也明顯升高。在移植瓣存活的子宮角部子宮腺肌病病灶明顯增多。Huseby等認為,PRL并不是在子宮局部起作用,而是通過全身的血液循環系統起作用;雖然只有一側子宮移植了垂體瓣,但小鼠的兩側子宮處子宮腺肌病的發病率相同。此外,另有報道指出,使用多巴胺受體抑制劑誘發實驗動物的高泌乳素血癥后,子宮腺肌病的發病率明顯升高;但使用溴隱亭降低血PRL后,子宮腺肌病的發病率則降低。以上實驗結果說明,PRL在子宮腺肌病的發病過程中起著重要的作用,但血清PRL的濃度高到何種閾值才能誘發子宮腺肌病,尚未獲得一致結論。關于PRL通過何種途徑參與到子宮內膜異位癥的發病過程中尚不十分清楚。大多數學者認為,PRL濃度過高時,影響了甾體類激素分泌的平衡狀態,或者影響了甾體類激素的受體濃度,使子宮對甾體類激素的刺激產生異常反應,進而促使了子宮腺肌病病灶的生長。有報道發現,在PRL升高而孕激素濃度降低的情況下,子宮腺肌病的發病率反而降低,這說明單一的PRL升高并不能直接誘發子宮腺肌病的發生。但其具體機制尚需進一步研究。
(四)GPR30介導雌激素的作用
G蛋白偶聯受體是一類膜蛋白的總稱,這類蛋白質參與了多種細胞信號通路的轉導過程,對維持細胞正常生理功能有著重要的作用。G蛋白偶聯雌激素受體(G protein-coupled estrogen receptor,GPR)是G蛋白偶聯受體超家族的一員,GPR30是一種新發現的雌激素受體,廣泛存在并表達于各種雌激素依賴性的疾病中。近年來的研究發現,GPR30廣泛分布于子宮內膜間質和上皮細胞的細胞膜表面,且GPR30的表達量隨月經周期有周期性變化,增殖期的表達量明顯高于分泌期,并且子宮腺肌病患者在位內膜及異位內膜GPR30的表達水平均明顯高于正常女性;但異位內膜GPR30的表達水平低于在位內膜,差異不隨月經周期而改變。高表達的GPR30與雌激素結合后介導雌激素效應:①參與調控子宮內膜細胞及基質細胞的增殖。研究顯示,增殖期子宮內膜細胞和基質細胞GPR30的表達量明顯高于分泌期,并且體外使用siRNA沉默內源性GPR30的表達后,子宮內膜細胞的增殖能力明顯下降,這說明,GPR30可能參與子宮腺肌病發病過程中細胞的增殖。②參與調控子宮內膜間質細胞的遷移。有學者通過使用siRNA體外敲除子宮內膜間質細胞GPR30的表達后,子宮內膜細胞的遷移能力明顯降低。因此學者推測,GPR30參與調解子宮內膜細胞的浸潤遷移能力。③參與調控子宮內膜細胞的抗凋亡能力。在正常月經周期中,凋亡對于清除失調的老化細胞和維持子宮內膜內環境的穩定起著重要的作用。研究發現,GPR30可以通過促進Bcl-2的高表達,抑制子宮內膜細胞的程序性凋亡過程。因而,高表達的GPR30促進子宮內膜細胞的增殖、遷移,并使其凋亡能力下降,在子宮腺肌病病程的發生、發展過程中起著重要的作用。

三、與免疫因素相關的發病機制學說

子宮腺肌病是一種有著惡性行為的良性疾病,其惡性行為主要表現在增生、浸潤、轉移及高復發率。異位腺體病灶作為有別于正常子宮肌層的“侵入者”,能夠在肌層間種植、增殖、浸潤,這與免疫系統的異常應答有著密切的關系。免疫應答的過程主要涉及體液免疫和細胞免疫,需要免疫細胞及細胞因子的共同參與,下面將分別從細胞免疫、體液免疫和細胞因子方面入手,分別闡釋子宮腺肌病發生、發展過程中的免疫學因素。
(一)細胞免疫與子宮腺肌病
1.自然殺傷細胞
自然殺傷細胞(nature killer cells,NKC)又稱NK細胞,是人體免疫系統的重要組成部分,NK細胞對靶細胞的識別是非特異性的,不受抗體及MHC限制,是一種具有自然殺傷活性的免疫細胞。它通過細胞毒作用或者分泌各種炎癥因子、趨化因子參與免疫應答過程。殺傷細胞抑制性受體(killer inhibitory receptor,KIR)是NK細胞表面表達的受體,通過識別表達于自身組織細胞表面的HLAI類分子,介導胞內抑制信號的產生,從而抑制NK細胞的殺傷活性。KIR對于維持NK細胞殺傷活性的平衡起著重要的作用。有學者通過對子宮腺肌病患者異位病灶子宮內膜細胞表面的KIR的表達水平進行了檢測,結果顯示,在位子宮內膜處NK細胞表面的KIR的表達量明顯少于正常女性。有學者通過對子宮腺肌病患者的在位子宮內膜處的NK細胞進行體外分析后發現,NK細胞毒作用是明顯減弱的,這導致NK細胞不能及時清除異常侵蝕、增殖的子宮內膜細胞,導致子宮腺肌病的發生。
2.T淋巴細胞
T淋巴細胞(thymus-dependent lymphocyte)主要來源于骨髓的多能干細胞,在胸腺內誘導分化成熟,具有若干個亞群,具有細胞免疫和免疫調節的重要功能。其中輔助性T細胞(helper T cells,Th cells)是目前研究較為全面、功能較多的一個亞群。根據分泌的細胞因子的不同以及介導免疫反應的不同,Th細胞又分為Th 1細胞和Th 2細胞。其中,Th 1細胞在抗感染免疫、組織器官特異性自身免疫性疾病以及器官移植排斥反應中都起著重要的調節作用,主要參與細胞免疫,分泌的因子主要為 IL-2、IFN-γ和 TNF-α、TNF-β等;Th 2細胞主要參與I型超敏反應,主要輔助B細胞分化為抗體分泌細胞,參與體液免疫應答,分泌的細胞因子主要為IL-4、IL-5、IL-6、IL-10和IL-13等。Th 1和Th 2細胞相互補充、協調作用,維持體內免疫系統的平衡,其中IFN-γ/IL-4是反映機體免疫平衡狀態的指標。有實驗證實,子宮腺肌病患者的血清中IFN-γ/IL-4明顯低于正常女性;子宮腺肌病患者體內Th 1、Th 2細胞的比例失衡,參與體液免疫的Th 2細胞過度活化,使機體處于免疫抑制狀態;同時識別、對抗自身抗原的Th 1細胞活性較低,導致單核-巨噬系統以及NK細胞不能被充分活化,免疫識別及免疫殺傷功能受限。同時,異位的內膜細胞向子宮肌層的深層逐漸浸潤,使更多的Th 2細胞被活化,產生更多的細胞因子,此惡性循環促進了子宮腺肌病的進展。
Th 1/Th 2細胞的免疫異常雖能提示T細胞參與子宮腺肌病的發病過程,但尚不完善。Th 17細胞是Th細胞的一種,參與炎癥反應和自身的免疫反應。調節性T細胞(regulatory T cells,Treg cells)是一類調控體內免疫反應的T細胞亞群,與自身免疫反應的發生密切相關。近來有研究發現,子宮腺肌病患者外周循環中Th 17/Treg細胞的比例顯著增加,并且比例增加的程度與痛經的程度也呈明顯的正相關關系。有學者通過將子宮腺肌病患者的異位內膜組織分離培養后發現,病灶內的間質細胞所分泌的胸腺基質淋巴細胞生成素(TLSP)明顯增多,而增多的TLSP通過介導Th 2細胞的免疫反應過程促進子宮腺肌病病程的進展。
因此,T淋巴細胞可能參與到子宮腺肌病的發生及發展過程中,但其具體機制尚需進一步實驗探究。
3.巨噬細胞
巨噬細胞(macrophages)是一種具有多種功能的免疫細胞,能分泌多種細胞因子,并且同時參與到非特異性免疫和特異性免疫的過程中,能介導炎癥反應,并能發揮多向免疫調節和抗原呈遞的功能。與異位至盆腔或者腹腔的子宮內膜異位癥相似,轉移至子宮肌層的異位內膜細胞也能激活巨噬細胞的活性,研究發現,子宮腺肌病異位病灶以及在位內膜中巨噬細胞的數量明顯高于正常女性。活化后的巨噬細胞可以大量分泌IL-1和TNF-α等炎癥因子,導致組織氧化反應明顯增加,產生胚胎毒性,致使胚胎不能著床而造成不孕。有學者研究發現,子宮腺肌病患者給予GnRH-a治療后,子宮腺肌病病灶萎縮,同時在位內膜及子宮腺肌異位病灶內巨噬細胞的數量均有明顯減少,并且單核細胞趨化因子(monocyte chemotactic protein-1,MCP-1)的分泌也大幅度降低。同時,有研究提示,重度彌散型子宮腺肌病患者在位內膜間質細胞中巨噬細胞的數量明顯高于中度子宮腺肌病患者,均高于正常女性。研究發現,子宮腺肌病患者的異位病灶及在位子宮內膜細胞表面的主要組織相容性復合物抗原(HLA-DR)的表達均明顯增強,尤其是腺上皮細胞,異位內膜細胞的HLA-II抗原被巨噬細胞識別后,激活T淋巴細胞并刺激B細胞產生抗體。HLA-DR抗原表達升高引起一系列抗原呈遞及其后的異常免疫反應。因此,巨噬細胞的大量募集及活化,進而呈遞免疫信號,參與到子宮腺肌病的發生及發展過程中。
(二)體液免疫與子宮腺肌病
1.免疫球蛋白
免疫球蛋白(immunoglobulin,Ig)是一組由漿細胞產生的能與抗原特異性結合、具有抗體活性的蛋白質。Ig主要分為五類:IgG、IgA、IgM、IgD和IgE。Ota等研究發現,子宮腺肌病患者外周血中多種抗體的表達均明顯增加,尤其是抗磷酯類抗體如抗磷脂酰絲氨酸 IgG(anti-phosphatidylserine IgG)、抗磷脂酰肌醇IgG(anti-phosphatidylinositol IgG)和抗磷脂酰甘油IgG(anti-phosphatidylglycerol IgG)。當給予子宮腺肌病患者以達那唑治療后,子宮腺肌病的異位病灶萎縮,患者血液中抗磷脂IgM的濃度明顯減少。
2.補體系統
補體是一種活化后具有酶活性的蛋白質,存在于血清、組織間隙中。補體系統(complement system)由30多種可溶性蛋白、膜結合性蛋白及其受體組成,可分為補體固有成分、補體調控成分和補體受體三部分。生理狀態下,多數補體成分以非活化的形式存在,當補體系統被激活后,可產生多種生物活性物質,參與調解免疫應答、機體的抗微生物防御反應以及擴大體液免疫反應;同時,補體也可以介導炎癥反應,導致組織損傷。其激活途徑主要包括經典激活途徑和替代激活途徑,其中C3同時參與了兩條途徑,并且承擔著關鍵性的作用;C4則是補體經典激活途徑的重要組分。Ota等研究發現,子宮腺肌病患者補體成分C3、C4的沉積率明顯高于正常女性(增加的比例分別為74%和89%)。補體成分在子宮內膜細胞表面黏附,可以導致子宮腺肌病患者免疫系統的激活。
3.細胞因子
細胞因子(cytokine,CK)是一類由免疫原、絲裂原或者其他刺激因子誘導免疫細胞(T細胞、B細胞、NK細胞等)和某些非免疫細胞(內皮細胞、表皮細胞等)合成、分泌的具有多種生物學活性的小分子。調控免疫應答是細胞因子的一項重要的生理功能。細胞因子根據承擔的功能不同可以分為很多類,如白細胞介素(interleukin,IL)、集落刺激因子(colony stimulating factor,CSF)、干擾素(interferon,IFN)、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、轉化生長因子 β 家族(transforming growth factor-β family,TGF-β family)、生長因子(growth factor,GF)和趨化因子家族(chemokine family)等。細胞因子系統是組成一個復雜的網絡系統,參與調控著免疫系統的正常運行。
(1)IL-1:
IL-1是一種主要由單核-巨噬細胞、上皮細胞和內皮細胞分泌的促炎癥介質,有實驗證實,子宮腺肌病患者的異位內膜及在位內膜的前炎癥細胞因子IL-1的表達量明顯高于正常女性。IL-1是異位病灶形成過程中重要的調控因子,通過誘導多種細胞因子的合成及分泌促進子宮內膜異位病灶的形成。同時,有學者通過體外實驗證實,IL-1能誘導子宮內膜的上皮細胞IL-8 mRNA和蛋白的表達增加,從而使血管內皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的生成也增加,進而使新生血管的生成增加。而且IL-1對IL-8和VEGF的誘導作用具有時間及劑量依賴性。因而,IL-1可能參與子宮腺肌病患者新生血管生成的過程。但血管的發生平衡受到破壞后,可能也導致了子宮內膜容受性的改變,影響胚胎的著床過程。
(2)IL-6:
單核細胞、Th 2細胞及上皮細胞等都能被誘導合成IL-6。IL-6是一種具有多種免疫調節功能的細胞因子,參與炎癥反應及自身免疫性疾病的過程,作用廣泛,能聯系免疫系統和內分泌系統。有學者通過分別將正常女性及子宮腺肌病患者的在位子宮內膜與巨噬細胞進行體外培養后發現,子宮腺肌病患者內膜細胞IL-6 mRNA的表達顯著高于正常女性;但在在位內膜細胞不與巨噬細胞共培養時,其IL-6 mRNA的表達水平無明顯差別;當給予達那唑或者醋酸甲羥孕酮處理后,子宮腺肌病患者內膜細胞表面IL-6 mRNA的表達水平明顯下降,低于正常女性,而正常女性子宮內膜IL-6 mRNA的表達并無明顯改變。這說明,IL-6作為一種重要的中間介質參與子宮腺肌病的發病過程,但其中具體的機制尚需進一步實驗探究。
(3)IL-8和MCP-1:
IL-8是一種重要的趨化性細胞因子,是α亞家族趨化因子的重要成員之一,主要針對中性粒細胞具有趨化作用。MCP-1是β亞家族趨化性因子中的一員,主要針對單核-巨噬細胞有特異性的趨化誘導作用。有學者通過免疫組織化學的方法證實,子宮腺肌病患者在位子宮內膜IL-8和MCP-1的表達水平均明顯高于正常女性,且增殖期更為明顯;腺肌病異位病灶處IL-8和MCP-1的表達水平則高于在位內膜。這提示,在子宮腺肌病的發生過程中,IL-8和MCP-1的分泌增加,募集中性粒細胞及單核-巨噬細胞,使之活化后產生大量的細胞因子,促進新生血管的形成,參與子宮腺肌病的發生過程。
(4)IL-10:
IL-10主要由Th 2細胞合成分泌,主要功能是抑制Th 1細胞分泌INF-γ,進而抑制Th 1細胞參與的免疫過程,又能促進B細胞的增殖分化和分泌抗體,以同源二聚體形式發揮作用,是一種重要的免疫抑制細胞因子。IL-1參與多種慢性疾病和腫瘤性疾病的發生、發展過程。有學者通過研究發現,子宮腺肌病患者的在位內膜及異位病灶內IL-10 mRNA的表達水平均明顯高于正常女性的子宮內膜,而且分泌期增高的趨勢更為明顯。免疫組化結果顯示,子宮腺肌病患者異位病灶處腺上皮細胞表面的IL-10受體的表達水平明顯高于正常女性。因此,IL-10可能通過其免疫抑制功能降低巨噬細胞的抗原呈遞功能,減少細胞因子的分泌,導致異常增殖、遷移的子宮內膜逃過免疫系統的攻擊,浸潤子宮肌層的深層形成腺肌病異位病灶。
(5)IL-18:
IL-18是一種新發現的細胞因子,感染、應激等因素激活巨噬細胞,使之分泌IL-18,參與炎癥反應及免疫反應的過程。研究發現,子宮腺肌病患者異位病灶與在位內膜交界處的IL-18及其受體的表達水平明顯高于正常女性,并且,子宮腺肌病異位病灶處IL-18及其受體的表達也是明顯升高的。
(6)正常T細胞表達和分泌調節活化因子:
正常T細胞表達和分泌調節活化因子(regulated upon activation normal T cell expressed and secreted,RANTES)是單核-巨噬細胞系統的一種強有力的趨化因子。有學者通過將人子宮內膜間質細胞進行體外培養后發現,子宮腺肌病患者的子宮內膜間質細胞能分泌更多的RANTES,并且異位病灶處RANTES的表達水平明顯高于在位子宮內膜。同時,使用RANTES的小干擾RNA處理細胞后,子宮內膜的間質細胞及腺上皮細胞的遷移及侵襲能力均明顯降低。因此,RANTES的異常表達可能與子宮腺肌病中子宮內膜細胞及間質細胞的遷移、侵襲密切相關。
(7)熱休克蛋白:
除上述免疫異常外,有學者認為熱休克蛋白(heat shock proteins)在子宮腺肌病的發生過程中也起到一定的作用。熱休克蛋白是一類應激性蛋白質,主要是在機體暴露于高溫、壓力等應激因素時所產生的用來保護自身的蛋白質。熱休克蛋白可以直接或間接地通過抗原處理、抗原表達進入免疫反應系統中。有報道指出,熱休克蛋白65和70可以作為特異性抗原被淋巴細胞亞群γδT細胞亞群所識別,熱休克蛋白是作為γδT細胞的配體來發揮作用的。Ota等科學家曾經用單克隆免疫組化的方法確定子宮內膜腺細胞中熱休克蛋白27和70的表達情況。結果顯示,子宮腺肌病患者在位與異位內膜組織中熱休克蛋白27和70的表達水平均明顯高于正常女性;但子宮腺肌病患者中,在位子宮內膜與異位的腺肌病病灶的表達并沒有明顯的差別。熱休克蛋白20和70的表達升高可能提示,熱休克蛋白可能參與子宮腺肌病發生的病理及生理過程。
(三)抗子宮內膜抗體與子宮腺肌病
1982年,Mathur等首先在患者的血液、宮頸和宮頸分泌物中檢測到抗子宮內膜抗體(endometrial antibody)。正常生理狀態下,女性體內的免疫系統不會對自身的子宮內膜發生免疫反應;在某些病理條件下,如子宮內膜創傷或者機體免疫功能紊亂時,免疫系統攻擊自身的內膜組織,產生抗子宮內膜抗體。抗子宮內膜抗體與自身的內膜組織細胞發生免疫反應,激活補體系統,損害子宮內膜組織,破壞子宮內膜基底層與肌層之間的屏障,使子宮內膜細胞向肌層侵犯,形成子宮腺肌病。
(四)免疫耐受與子宮腺肌病
異位的子宮腺肌病病灶組織在激活免疫系統后,由于某些原因又誘發了細胞的免疫耐受機制。目前關于免疫耐受機制的研究尚少,且未形成統一結論。有人對人類白細胞抗原G(human leucocyte antigen-G,HLA-G)進行了相關研究。HLA-G是一種主要組織相容性復合物,主要存在于母胎界面的細胞滋養層細胞內,與免疫抑制和免疫耐受密切相關。有研究發現,子宮腺肌病患者異位病灶內可以檢測到HLA-G分子的表達,因此推測異位病灶內表達的HLA-G分子增強了患者的免疫耐受,導致異位內膜的增殖、生長。

四、細胞凋亡與子宮腺肌病

有學者認為,子宮腺肌病作為一種有“惡性”行為的良性疾病,其發生機制可能與腫瘤的發生有很大的相似之處,其中較為重要的是細胞凋亡機制的失衡。學者主要從以下幾個凋亡相關的基因入手,探究了子宮腺肌病的細胞凋亡機制。
1. Bcl-2基因
Bcl- 2基因是一種原癌基因,是B細胞淋巴瘤/白血病-2家族的一個重要成員,最初在小鼠的B淋巴細胞淋巴瘤中被發現。已經證實,它可以通過抑制程序性細胞死亡阻礙或者延遲細胞的正常分化,延長細胞壽命。具有 Bcl- 2基因的細胞逐漸積累增多,并且使其他基因突變的概率大大增加,是腫瘤發生的一個重要原因。有學者通過免疫組化的方法對子宮腺肌病進行研究發現,在正常女性及子宮腺肌病女性的在位內膜中均能檢測到 Bcl- 2基因的表達,而且其主要表達于子宮腺上皮細胞,隨月經周期呈現明顯的周期性變化(子宮內膜的增生期染色最強,分泌的早中期染色明顯減弱,在分泌晚期及月經期染色消失)。子宮內膜中 Bcl- 2表達的周期性對于正常子宮內膜周期性的增殖、修復與脫落起著重要的作用。然而,在子宮腺肌病患者的異位子宮內膜中 Bcl- 2基因持續表達,失去了正常的周期性,使得異位子宮內膜的腺上皮細胞長期增殖,最終導致子宮腺肌病的發生。又有學者對其表達強度進行分析后認為, Bcl- 2在異位腺肌病灶處的表達明顯強于異位腺肌病患者的在位子宮內膜,正常女性子宮內膜 Bcl- 2的表達強度明顯弱于前兩者。關于子宮腺肌病患者的間質中 Bcl- 2基因表達的周期性規律情況,尚未形成統一結論;但結論中較為一致的是,子宮腺肌病患者 Bcl- 2基因的表達高于正常女性, Bcl- 2基因的這種高表達使子宮內膜腺細胞的凋亡減少、增殖增加,促進了子宮腺肌病異位病灶的形成。但其中的具體機制尚需進一步實驗研究。
2. Bax基因
Bax基因是B細胞淋巴瘤/白血病-2家族的另一個重要成員,能夠促進由線粒體通路引起的細胞凋亡,因此也被稱為凋亡促進基因,具有拮抗 Bcl- 2基因的作用。細胞的凋亡主要取決于Bcl-2/Bax的比值,當 Bcl- 2基因高表達時,抑制細胞的凋亡; Bax基因呈持續高表達時,加速細胞的凋亡; Bax基因與 Bcl- 2基因的協調、平衡的表達才能維持細胞的增殖與凋亡的平衡。有學者通過對 Bax基因在子宮腺肌病異位病灶內的表達情況進行研究后發現, Bax基因表達情況的變化與月經周期無明顯相關性,但當 Bcl- 2基因的表達越強時, Bax基因的表達越弱,這種負相關關系使細胞增殖與凋亡的平衡受到破壞,致使細胞的凋亡減少、增殖活躍,導致子宮腺肌病的發生。因此,子宮腺肌病的發生與凋亡基因Bcl-2/Bax的調控失衡導致的異位腺肌病病灶處子宮內膜細胞對凋亡的敏感性下降有關。
3.Ki-67
Ki-67是一種細胞相關性抗原(nuclear associates antigen),參與調控細胞的增生周期,是一種目前應用較為廣泛的細胞增殖標記物,能客觀反映細胞的增殖活性。有學者研究發現,在子宮腺肌病患者中,Ki-67在異位內膜腺上皮中的表達不隨月經周期而發生改變;但在在位子宮內膜中,Ki-67的表達在增殖期明顯高于分泌期。Ki-67在異位內膜中的異常表達導致了異位內膜的進一步增殖而發生子宮內膜腺肌病。
4. survivin基因
survivin基因是細胞凋亡蛋白抑制因子(inhibitor of apoptosis,IAP)家族的新成員,也是腫瘤發生過程中的一個重要基因,主要通過抑制胱天蛋白酶的活性以及調節細胞周期依賴性激酶的途徑抑制細胞的凋亡。有學者研究發現,異位子宮內膜組織中的 survivin基因的表達明顯高于在位子宮內膜。異位內膜組織 survivin基因的高表達增強了子宮內膜細胞的抗凋亡能力,使其在子宮肌層間具有較強的存活能力,致使子宮腺肌病的發生與發展。
5. c- myc基因
c- myc基因是一種多功能的原癌基因,在腫瘤細胞中高表達。它可通過影響RNA聚合酶Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的轉錄過程,參與基因的細胞周期調控、細胞的增殖、凋亡以及蛋白的合成、細胞黏附等多個生理過程。研究發現,子宮內膜細胞的增殖與凋亡過程是子宮內膜周期性增生與脫落的根本原因, c- myc基因的表達與細胞增殖、凋亡具有相關性。子宮腺肌病患者的在位子宮內膜中 c- myc基因的陽性率明顯增加,導致子宮腺肌病患者的子宮內膜細胞具有更強的抗凋亡能力。因此, c- myc基因可能參與子宮腺肌病的發生、發展過程。
6.抑癌基因
子宮腺肌病患者具有與惡性腫瘤相似的侵襲及種植能力。脆性組氨酸三聯體(fragilehistidinetriad,Fhit)基因是一種抑癌基因,該基因與細胞的生長、凋亡、增殖和黏附等多種細胞生物學行為有關。 Fhit通過使微管集中,限制微管的活動或者干擾微管的分散阻止細胞的有絲分裂過程,抑制細胞的過度增殖,使細胞受阻于增殖周期的S期,并激活caspase28和caspase29,激活caspase酶介導的凋亡的級聯反應。有研究顯示,部分子宮腺肌病患者的異位病灶內可檢測到 Fhit基因的缺失,這導致細胞凋亡減少,使經期脫落的子宮內膜細胞仍具有較強活性,侵入子宮肌層,發展成為子宮腺肌病。
細胞凋亡機制在子宮腺肌病中的研究尚少且較為局限,有關細胞凋亡機制在子宮腺肌病中的具體發病機制尚需進一步深入的實驗研究。

五、與遺傳發育因素相關的發病機制研究

很多學者認為子宮腺肌病與子宮內膜異位癥相似,也受到遺傳因素的影響,是一種具有遺傳傾向的多基因疾病。早在1962年,Emge等學者就已經注意到子宮腺肌病的發生可能具有遺傳學特點,在隨后的多項追蹤調查研究及病案報道均指出,子宮腺肌病確有家族聚集發病的現象。Pandi等學者曾經對短期培養的子宮腺肌病病灶組織進行核型分析后發現,異位的子宮內膜間質細胞內可見染色體片段的缺失。然而,目前關于子宮腺肌病患者染色體及基因變異的調查研究仍較少,尚未發現能導致子宮腺肌病的標記性基因。疾病的發生往往是遺傳易感性在相應生活環境的作用下產生的,然而目前關于環境因素對子宮腺肌病患者發病的影響尚不十分清楚,仍需要進一步的實驗研究。
子宮腺肌病發病機制中最廣為接受的學說是基底膜內陷學說,然而,該學說并不能合理地解釋所有子宮腺肌病的發病機制。特別是那些在位內膜與異位內膜未連接、腺肌病病灶埋入子宮肌層深層的子宮腺肌病。因此有學者提出,這些異位病灶可能來源于胚胎時期發生基因或者遺傳學改變的米勒管細胞分布區。女性性成熟后,在規律的雌、孕激素的刺激下,這些潛在的病灶逐漸生長,轉變為子宮腺肌病病灶。然而上述理論尚需進一步實驗證實。
綜上所述,隨著實驗技術的不斷革新、新實驗方法的不斷完善,人們對于子宮腺肌病的認識也正在逐漸增多,然而至今尚不能確定某種或某幾種學說在子宮腺肌病的發病中起決定性作用。子宮腺肌病的發生與發育、遺傳、免疫、血管生成、甾體類激素的調節、環境等都存在密切的關系。但目前研究尚局限,在多個方面的研究結果尚存爭議,有關子宮腺肌病發病機制需要進一步的深入研究。
(孫瑩璞 胡琳莉)

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