劉敏娟,馬穎
(南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院,廣州510282)
子宮內(nèi)膜異位癥(EMs)發(fā)病原因尚未明確,多種關(guān)于EMs病因機(jī)制的學(xué)說相繼被提出,如Sampson提出的“種植學(xué)說”、現(xiàn)代朗景和教授提出的“在位內(nèi)膜決定論”等。近年來諸多研究發(fā)現(xiàn),一些微小RNA(miRNA)在正常子宮內(nèi)膜組織和EMs患者子宮內(nèi)膜組織中的表達(dá)水平存在差異[1~3],提示miRNA可能參與了EMs的發(fā)生與發(fā)展。miRNA在基因表達(dá)中發(fā)揮重要的調(diào)控作用,包括細(xì)胞黏附、增殖、侵襲及血管生成等,與EMs發(fā)病有密切關(guān)系[4]。本文就miRNA在EMs發(fā)病中的作用作一綜述。
細(xì)胞自噬和侵襲對于維系體內(nèi)細(xì)胞生長和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定具有重要意義,受多種基因的調(diào)控。EMs患者在位及異位內(nèi)膜細(xì)胞自噬活性均減弱[5],無法維持體內(nèi)平衡,而miRNA可參與調(diào)控細(xì)胞自噬和侵襲性,對EMs內(nèi)膜細(xì)胞生長具有重要作用。NF-κB在啟動基因轉(zhuǎn)錄方面有重要作用,而IκB激酶β(IKKβ)可抑制NF-κB轉(zhuǎn)錄,兩者均與miR-199a存在一定關(guān)系[6]。miR-199a能顯著降低子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞侵襲性,其在EMs患者內(nèi)膜組織中呈低表達(dá),減弱了對IKKβ抑制作用,從而影響NF-κB通路,使子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞侵襲能力升高[7]。Bcl-2是重要的自噬調(diào)控基因,在異位內(nèi)膜細(xì)胞中呈高表達(dá),與細(xì)胞自噬的發(fā)生呈負(fù)相關(guān)[8]。在低氧狀態(tài)下,miR-210可促進(jìn)細(xì)胞自噬,而敲除Bcl-2基因后可得到相似的結(jié)果,提示兩者可能存在一定的調(diào)控關(guān)系,其具體機(jī)制有待深入研究[8]。此外,c-Jun是具有調(diào)節(jié)基因表達(dá)作用的蛋白質(zhì)。研究表明,miR-29c在異位內(nèi)膜細(xì)胞中呈低表達(dá),可作用于c-Jun mRNA的3′UTR,使細(xì)胞自噬和侵襲能力減弱[9]。重組人膜結(jié)合型趨化因子(FKN)是與細(xì)胞自噬密切相關(guān)的一類蛋白質(zhì),具有重要的細(xì)胞因子調(diào)節(jié)作用,可調(diào)節(jié)的細(xì)胞因子包括細(xì)胞基質(zhì)金屬蛋白9(MMP-9)、基質(zhì)金屬蛋白酶抑制物1(TIMP-1)和CD82等。Wang等[10]研究顯示,miR-195與FKN基因之間存在調(diào)控作用,可減少細(xì)胞自噬、抑制細(xì)胞增殖。細(xì)胞自噬和侵襲是一種較為復(fù)雜的過程,miRNA在其中扮演著重要的角色,進(jìn)而參與EMs的發(fā)生、發(fā)展。
研究顯示,血管生成是EMs發(fā)病中的一個重要步驟,EMs病灶周圍的血管化程度可以影響異位內(nèi)膜病灶生長[11]。miRNA參與調(diào)控多種血管因子表達(dá),對EMs血管生成有重要作用。血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)可刺激周圍血管生成,在EMs內(nèi)膜細(xì)胞中的表達(dá)明顯升高。易金玲等[3]研究發(fā)現(xiàn),EMs異位內(nèi)膜細(xì)胞中miR-556-3p呈低表達(dá),VEGF呈高表達(dá),說明miR-556-3p可能通過抑制VEGF表達(dá)而影響EMs血管生成,但其具體機(jī)制尚不明確。前期研究顯示,miR-34a-5p在EMs內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中可靶向作用于VEGF的3′UTR,從而抑制VEGF表達(dá),提示miR-34a-5p可能參與細(xì)胞生長因子信號通路,從而調(diào)控血管生成[4]。此外,miR-15a-5p及miR-33b也可作用于VEGF的3′UTR[12],同樣驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。低氧誘導(dǎo)因子1α(HIF-1α)是另一種與血管生成密切相關(guān)的細(xì)胞因子,其在低氧狀態(tài)下可調(diào)控相關(guān)因子的生理作用,其中包括VEGF。miR-199a在低氧狀態(tài)下可通過作用于EMs內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞HIF-1α/VEGF通路而抑制HIF-1α表達(dá),使VEGF生成減少,但并不影響VEGF mRNA表達(dá)[13]。因此,EMs子宮內(nèi)膜組織異位到子宮腔或?qū)m體肌層以外的部位時,可通過miRNA調(diào)控相關(guān)機(jī)制,促使細(xì)胞釋放血管生長因子,使細(xì)胞周圍生成血管,從而入侵并植入侵犯部位。
細(xì)胞增殖和凋亡在維系EMs異位內(nèi)膜細(xì)胞生長和內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中具有重要意義,該過程受多種基因調(diào)節(jié),而miRNA可調(diào)控這些基因,對EMs異位內(nèi)膜細(xì)胞增殖和凋亡具有不可忽視的作用。TNF-α可促進(jìn)細(xì)胞增殖和分化,對某些腫瘤細(xì)胞具有生長因子樣作用。研究表明,miR-191可通過作用于DAPK1通路,負(fù)性調(diào)節(jié)TNF-α,誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜細(xì)胞凋亡,而miR-191在EMs內(nèi)膜細(xì)胞中呈低表達(dá)[14]。c-myc基因是另一種與細(xì)胞增殖相關(guān)的調(diào)節(jié)基因,可使細(xì)胞獲得永生化。Bcl-2是凋亡相關(guān)機(jī)制中的主要靶分子,具有抑制多種細(xì)胞毒素導(dǎo)致細(xì)胞死亡的作用。研究表明,在EMs內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中miR-196b能抑制c-myc基因及Bcl-2表達(dá)[15]。ZEB是一種能夠抑制體內(nèi)轉(zhuǎn)錄因子的蛋白質(zhì),具有促進(jìn)細(xì)胞增殖作用。有研究顯示,ZEB1、ZEB2 mRNA是miR-200c和miR-200b的靶基因,抑制ZEB1、ZEB2表達(dá)后,EMs內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞增殖和遷移能力均減弱[16]。另一方面,Hirakawa等[17]研究表明,在EMs內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞中miR-503可以抑制cydin D1表達(dá),使細(xì)胞停留在G0/G1期,從而阻滯細(xì)胞增殖。除了以上調(diào)控過程外,miRNA還可作用于多種細(xì)胞骨架因子,如JAM-A、PAI-1等,從而影響細(xì)胞增殖和侵襲,但其具體機(jī)制尚不明確[18]。由此可見,多種miRNA在EMs內(nèi)膜細(xì)胞增殖和凋亡中均可發(fā)揮調(diào)控作用。
EMs對患者子宮內(nèi)膜、卵巢、神經(jīng)內(nèi)分泌、機(jī)體免疫系統(tǒng)均有影響,最終可導(dǎo)致不孕的發(fā)生。容受性子宮內(nèi)膜是著床和維持妊娠的先決條件,有研究表明miRNA可影響子宮內(nèi)膜組織的容受性變化[19]。巖藻糖基轉(zhuǎn)移酶(FUT)基因表達(dá)變化對月經(jīng)周期和生殖功能具有重要影響,F(xiàn)UT1可激活PI3K/Akt信號通路,從而促進(jìn)滋養(yǎng)層細(xì)胞遷移和入侵母胎界面[20]。Zheng等[21]研究顯示,miR-200c可抑制FUT上糖蛋白CD44巖藻糖基化,減少FUT生物合成,并負(fù)調(diào)控Wnt/β連環(huán)蛋白信號通路,從而影響子宮內(nèi)膜容受性能力,導(dǎo)致EMS患者不孕。另一方面,Zhou等[22]研究顯示,miR-196a及P-MEK/P-ERK蛋白在EMs患者內(nèi)膜細(xì)胞中處于高表達(dá)狀態(tài),miR-196a可作用于MEK/ERK信號通路,通過上調(diào)P-MEK/P-ERK蛋白表達(dá),從而導(dǎo)致孕激素受體蛋白表達(dá)下降,阻礙子宮內(nèi)膜蛻膜化。
研究發(fā)現(xiàn),miRNA對于調(diào)控EMs患者異位部位的局部微環(huán)境具有重要作用。EMs患者異位部位的局部微環(huán)境炎癥反應(yīng)對異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的黏附、種植和增殖均有影響。研究表明,EMs與炎癥因子之間存在明顯相關(guān)性,而炎癥又與多種miRNA異常表達(dá)有關(guān)[23]。脂多糖(LPS)可刺激TNF-α及單核細(xì)胞趨化蛋白1(MCP-1)表達(dá)升高[24],引起巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞趨集和炎癥因子釋放。miR-17-5p在EMs內(nèi)皮細(xì)胞中呈高表達(dá),提示miR-17-5p可能參與LPS誘導(dǎo)的免疫細(xì)胞炎癥反應(yīng)和自噬調(diào)控過程[24],但其調(diào)控機(jī)制尚不明確。另一方面,Kurowska-Stolarska等[25]研究表明,miR-155可以靶向作用于多磷酸肌醇-5-磷酸酶(SNIP)mRNA上高度保守的3′UTR,提高EMs內(nèi)膜細(xì)胞中Akt激酶對LPS的敏感性,并促進(jìn)炎癥反應(yīng)的發(fā)生。此外,miR-21可通過TLR4/NF-κB通路減弱LPS誘導(dǎo)脂質(zhì)累積的作用,從而有助于減輕局部炎癥反應(yīng)。
EMs是一種良性疾病,但也有發(fā)生惡變的可能。EMs相關(guān)卵巢癌(EAOC)患者內(nèi)膜組織有明顯的鱗狀上皮化生和黏液性化生趨勢,此過程涉及一系列基因突變,包括原癌基因激活和抑癌基因功能喪失。研究發(fā)現(xiàn),miRNA可參與調(diào)節(jié)原癌基因和抑癌基因表達(dá),對子宮內(nèi)膜細(xì)胞癌變具有重要作用[26]。金屬蛋白酶組織抑制因子3(TIMP3)是一種具有促進(jìn)細(xì)胞凋亡作用的蛋白質(zhì),與細(xì)胞增殖和侵襲能力呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。miR-199在EMs和EAOC患者內(nèi)膜組織中呈高表達(dá),而TIMP3呈低表達(dá)。研究[26]顯示,miR-199可通過作用于TIMP3而調(diào)控細(xì)胞增殖和侵襲能力,但其具體調(diào)控通路和機(jī)制尚不明確。KRAS蛋白在正常組織中是一個重要的信號蛋白,其基因突變參與了多種癌癥的發(fā)生、發(fā)展,對EMs惡變具有促進(jìn)作用。因此,miRNA可能在EMs惡性過程中發(fā)揮一定的調(diào)控作用。
綜上所述,miRNA可能參與了EMs的發(fā)生與發(fā)展,在調(diào)控EMs患者子宮內(nèi)膜細(xì)胞自噬和侵襲性、血管生成、內(nèi)膜細(xì)胞增殖和凋亡及導(dǎo)致患者不孕、異位部位局部微環(huán)境改變、病灶惡變等過程中均具有重要作用。EMs相關(guān)miRNA的研究不僅有助于闡述其發(fā)病機(jī)制,也為EMs的臨床診斷和治療提供了新的靶點(diǎn)。