方炳燕，鄧月秀，馮婉琴，劉敏娟，馬穎△

子宮內膜異位癥（endometriosis，EM）是指具有功能的子宮內膜出現(xiàn)在子宮腔以外的部位，常伴有嚴重的下腹痛、不孕、月經異常和盆腔粘連等癥狀，嚴重影響了育齡期女性的健康和生活質量。EM 的發(fā)病機制尚不明確，發(fā)病率逐年上升，高達5%～15%。1921 年Sampson 提出異位種植學說，認為經期脫落的子宮內膜會隨經血逆流進入盆腔種植［1］。該學說雖被大多數(shù)學者接受，卻無法解釋近90%的女性有經血逆流的現(xiàn)象，遠遠高于EM的發(fā)病率，表明EM的病因應更為復雜。

EM雖然是一種良性疾病，卻具有惡性腫瘤的特點，如組織侵襲、局部播散、復發(fā)轉移等。同時，EM也是一種與炎癥反應密切相關的疾病，盆腔局部異常的炎癥環(huán)境是導致異位內膜組織定植和生長的重要因素。近年來許多研究表明，腸道菌群穩(wěn)態(tài)失衡與許多惡性腫瘤及炎性疾病的發(fā)生有密不可分的關系。EM 與腫瘤、炎性疾病有著諸多相似之處，由此可以推測菌群與EM的發(fā)生具有相關性。探索菌群與EM 之間的關系，可進一步了解EM 的發(fā)病機制，為其臨床診療提供參考。

1 不同部位菌群與EM的相關性

1.1 腸道菌群 目前關于菌群與EM 病因的研究，絕大部分關注的是腸道菌群。人類腸道微生物群的總細菌數(shù)約為100 萬億，比人體細胞總數(shù)還要多10倍。腸道微生物群的穩(wěn)態(tài)對宿主的健康十分重要，當腸道菌群與人體之間的相對平衡被打破時，會影響許多疾病的發(fā)展與轉歸［2］。有研究對EM 患者與健康對照者的腸道菌群分析顯示，EM患者腸道中鏈球菌、大腸桿菌、志賀菌較為豐富，而普氏菌、奇異菌屬、桿菌屬和巨型球菌則減少，且埃希氏菌/志賀菌的比例增高［3］，表明腸道菌群失調。研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群失調時，革蘭陰性細菌大量繁殖，同時腸壁通透性增高、免疫完整性遭到破壞，致病菌群釋放的細菌內毒素脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）有機會大量入血，導致全身炎癥性反應［4-5］。LPS 一方面通過激活Toll 樣受體（toll-like receptors,TLR）-4 信號誘導上皮-間質轉化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）［6］，這一轉化對于異位子宮內膜成功侵襲宮腔外部位有著關鍵影響。另一方面，LPS 入血持續(xù)激活程序性死亡蛋白-1（programmed death-1，PD-1）通路，促使PD-1和程序性死亡蛋白配體-1（PD-L1）過度表達［7］，導致T細胞的活化和增殖受到抑制，引起免疫耐受，這為異位內膜組織的生長提供了條件。

1.2 生殖道菌群 雖然女性陰道內聚集了數(shù)萬億的細菌，但子宮和輸卵管內一直被認為是無菌環(huán)境。有研究分別在女性下生殖道，包括陰道下1/3部、陰道后穹隆、宮頸管黏液，以及上生殖道，包括子宮內膜、輸卵管、腹腔液等6 個部位進行菌群分析，結果顯示下生殖道內pH 值較低，以乳酸桿菌為主；上生殖道內呈弱堿性，以變形桿菌、放線菌和擬桿菌為主［8］，這一結果說明細菌確實存在于女性上生殖道內，而且從下生殖道到上生殖道這一連續(xù)的通道內，乳酸桿菌的濃度逐漸下降，細菌豐度增加。

研究表明，與對照組相比，EM 患者的宮頸和陰道表面微生物群不存在奇異菌屬，并且加德納菌的數(shù)量增多［3］，2組間菌群結構的明顯差異提示生殖道菌群失衡與EM的發(fā)生具有相關性［9］。與此同時，也有研究發(fā)現(xiàn)EM患者的生殖道微生物群在參與鞭毛組裝和芳香氨基酸生物合成的途徑中尤為豐富，而非EM患者的生殖道微生物群在磷酸轉移酶系統(tǒng)和脂肪酸生物合成中較為豐富［8］。因此，就目前研究所知女性生殖道菌群生態(tài)與EM 的發(fā)生存在相關性，但具體作用機制還需要進一步探索。

男性生殖道菌群與EM 的發(fā)生同樣具有相關性。研究發(fā)現(xiàn)，男性和女性的生殖道微生物群落間存在相互作用，在性交過程中，附著在男性精液上的菌群以及精液自身的菌群會隨著射精來到女性生殖道，進而影響女性生殖道微生物群的數(shù)量和種類［10］。對于有伴侶的EM 患者，其伴侶的生殖道菌群對于患者菌群的影響也是在臨床治療中必須考慮到的一個重要因素。

1.3 盆腹腔液菌群 盆腹腔是EM 的主要致病部位，盆腹腔的菌群狀態(tài)對EM的發(fā)病具有一定影響。有研究取EM 與非EM 不孕患者的腹腔液做菌群分析，發(fā)現(xiàn)2組均存在多種菌群，主要以變形菌門和厚壁菌門為主，但在菌群屬水平上存在差異［11］。EM的發(fā)生與盆腹腔菌群組成的具體關系需要進一步研究。

EM 是一種免疫反應受損的相關慢性炎癥性疾病，在菌群的調節(jié)下腹腔巨噬細胞的產物構造了腹腔液內的特殊微環(huán)境，進而促進了疾病的發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn)，EM 組的干細胞生長因子-β（stem cell factor，SCF-β）、白細胞介素-8（interleukin-8，IL-8）、肝細胞生長因子（hepatocyte growth factor，HGF）、單核細胞趨化蛋白-1（monocyte chemotactic protein 1，MCP-1）水平明顯高于對照組［12］。這些細胞因子是由巨噬細胞等免疫細胞分泌的小分子蛋白，參與體內的炎癥反應、細胞增殖和分化等活動。其中，IL-8是參與EM相關炎癥反應的重要趨化因子［13］。腹腔液內高水平的IL-8 一方面通過上調細胞的金屬蛋白酶和整合素依賴性蛋白酶活性增強異位子宮內膜的侵襲能力；另一方面上調子宮內膜細胞死亡受體（FasL）的表達，誘導活化的T淋巴細胞凋亡，進而支持異位內膜的存活［14-15］。因此，可推測在盆腹腔菌群失調的情況下，腹腔巨噬細胞大量分泌各種具有趨化促炎作用的細胞因子（如IL-8），形成了腹腔內的炎癥狀態(tài)，進而促進了異位子宮內膜病灶的形成。

2 菌群對EM常見癥狀發(fā)病機制的影響

2.1 下腹痛和痛經 疼痛是EM 的主要臨床癥狀，典型癥狀為繼發(fā)性痛經、進行性加重。目前，其病理機制尚未完全闡明。研究表明，EM引起的慢性疼痛是由多因素所致的免疫炎性疼痛［16］。有研究顯示，由花生四烯酸在環(huán)氧化物酶-2（cyclooxygenase-2，COX-2）的作用下合成的不飽和脂肪酸前列腺素（prostaglandins，PGs）是EM 所引起的慢性疼痛中的重要炎癥因子，其中前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）作為主要的致痛因子在EM 患者體內高表達［17］。腸道菌群失調導致細菌產物LPS大量入血所引起的炎癥反應，使COX-2 表達增高進而使PGE2的合成增多，從而引起了EM的慢性下腹痛。EM患者體內存在相比正常者更高比例的氧化應激和脂質過氧化反應，會誘導巨噬細胞等許多致痛因子的產生并且影響調節(jié)疼痛的蛋白活性［16］。由此可知，調節(jié)腸道菌群生態(tài)系統(tǒng)可作為治療EM患者慢性下腹痛的一個靶點。

2.2 不孕 EM 患者不孕率高達40%，引起不孕的原因十分復雜。近年來有研究表明，腸道微生物群失衡所引起的炎癥反應中，腹腔液內大量巨噬細胞所分泌的腫瘤壞死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）具有胚胎毒性，能通過影響精子活力導致患者生育力下降［18］。且有研究發(fā)現(xiàn)，復發(fā)性流產、反復植入失敗、不孕的患者子宮菌群主要由厚壁菌門、擬桿菌門和變形桿菌門組成［19］，這也提示了生育能力與子宮菌群的相關性。有研究基于微生物學模型區(qū)分EM 所致的不孕和非 EM 所致的不孕［8］，由此可見EM所致的不孕與微生物群的改變有著必要聯(lián)系。

2.3 異常子宮出血 15%～30%的EM 患者有經量增多、經期延長等癥狀。EM 作為雌激素依賴性疾病，其發(fā)生發(fā)展、癥狀形成與雌激素水平密切相關［20］。腸道微生物群作為循環(huán)雌激素的主要調節(jié)因子之一，能夠分泌β-葡萄糖醛酸酶，使雌激素發(fā)生解偶聯(lián)作用變成有活性的游離態(tài)，進而與雌激素受體結合發(fā)揮生理作用。當菌群失調時，β-葡萄糖醛酸酶分泌增多使體內雌激素水平增高，促使異位子宮內膜病灶生長和出血［8,21］。因此，調節(jié)菌群生態(tài)系統(tǒng)可能有助于降低EM 患者的雌激素水平，進而改善患者異常子宮出血的臨床癥狀。

2.4 盆腔粘連 盆腔粘連作為EM 的常見癥狀之一，本質上是腹膜對于炎性損傷的過度生理反應。EM病灶周圍會發(fā)生纖維增生、組織攣縮等局部組織結構改變，進而導致盆腔粘連，常伴隨慢性盆腔疼痛［22］。有研究表明在EM 患者中，有粘連患者腹腔液內轉化生長因子β1（transforming growth factor-β 1，TGF-β1）水平明顯高于無粘連患者［23］。機體在炎癥作用下，TGF-β1 能夠促進黏附分子的表達，使子宮內膜細胞與間皮細胞間的黏附性增強，由此促進盆腔粘連的形成［24］。與此同時，TGF-β1 可刺激多種細胞分泌纖維連接素及膠原蛋白，并對巨噬細胞、中性粒細胞和成纖維細胞等具有趨化作用，提示TGF-β1 在EM 的發(fā)生和盆腔粘連上起著重要作用［25-26］。菌群失調所致的炎癥反應可促使腹腔內的巨噬細胞大量分泌TGF-β，由此可知菌群生態(tài)與盆腔粘連的發(fā)生有著必然聯(lián)系。目前在EM的治療上多主張行手術治療，但盆腔粘連增加了手術難度以及并發(fā)癥的風險，因此通過菌群干預使盆腔粘連的癥狀緩解可成為一個研究方向。

3 菌群與EM的雙向作用

3.1 菌群與EM的雙向調節(jié)過程 機體內存在大量的微生物群，機體與微生物群之間具有互利共生的雙向作用。目前絕大多數(shù)學者聚焦于菌群對EM發(fā)生產生的單向作用，然而EM 對于人體菌群生態(tài)系統(tǒng)同樣具有調節(jié)作用。已有研究表明，EM可誘導小鼠腸道內微生物群的改變，使其厚壁菌門與擬桿菌門的比例增高和雙歧桿菌的增加［8］。受腸道菌群調節(jié)的雌激素對腸道上皮屏障的完整性有保護作用，使其具有更強的抵抗力［27］。由此可說明雌激素所驅動的疾病（如EM）的代謝情況和腸道菌群之間是雙向作用的關系。

不同水平的雌激素和孕酮會影響女性生殖道菌群的穩(wěn)定性。目前已經確定構成陰道菌群的關鍵微生物中乳酸菌是最主要的菌種，陰道乳酸菌可以減少病原體的感染和防止微生物失調。乳酸菌一方面可以通過產生乳酸維持低pH值的環(huán)境［28］，這不利于大多數(shù)細菌的生長甚至會抑制病原體的產生［29］；另一方面是通過產生過氧化氫（H2O2）促進機體分泌乳鐵蛋白，這是一種宿主來源的糖蛋白，通過與革蘭陰性細菌細胞壁結合破壞細胞壁的穩(wěn)定性，增加細菌外膜對周圍固有殺菌劑的滲透性［30］。然而在EM患者的腹腔液中可檢測到乳鐵蛋白水平下降。這不僅說明了EM 患者乳酸菌數(shù)量的減少，還進一步揭示了EM 患者的抗菌能力下降，可能會進一步導致微生物的失調。

目前，有研究對EM 和非EM 患者的子宮內膜、血漿和腹腔液進行免疫組織化學染色分析，發(fā)現(xiàn)EM組患者腹腔液內活化的巨噬細胞數(shù)量增加，確定EM是一種炎癥狀態(tài)［31］。EM 患者腹腔液巨噬細胞分泌大量TNF-α，使盆腹腔血管穿透性增加、炎性滲出物產生，導致腹腔液內微環(huán)境異常［11］。一方面EM 可導致患者腹腔液內的IL-8水平增高，另一方面細胞黏附本身會增強IL-8的表達，進而導致腹腔內炎癥和EM 的發(fā)生。因此，EM 作為一種炎癥性疾病，與腹腔液內微環(huán)境相互作用，處于不斷調節(jié)的過程?？偠灾ㄟ^上述EM與腸道、生殖道、盆腹腔液3個部位菌群之間的研究發(fā)現(xiàn)，菌群失調會促進EM的發(fā)展，而EM 的發(fā)展同樣對患者體內微生物菌群的生態(tài)平衡產生影響。

3.2 菌群、EM、癌癥三者之間的相關性 EM 具有組織侵襲、局部播散、復發(fā)轉移等與惡性腫瘤相似的特點。研究表明，在EM 的發(fā)生機制上有可能涉及原癌基因和抑癌基因的突變，導致異位子宮內膜組織具有遷移、復發(fā)、播散等癌性生物學行為［32］。EM與癌癥都是免疫性疾病，慢性炎癥反應在其形成過程中起到了重要作用。LPS作為慢性炎癥反應最常見的誘因，會使TLR-4、IL-10、IL-27 等相關細胞因子過度表達，導致細胞的抗凋亡能力增強，且在EM與癌癥患者的體內都發(fā)現(xiàn)了相似的行為［4-7］。同時有報道稱腸道菌群失衡在慢性炎癥的作用下對腸道惡性腫瘤的發(fā)展起到了誘導作用［32-34］。因此，從EM與癌癥之間相似的生物學行為和具有相同的慢性炎癥性反應過程可推測EM的發(fā)病機制與癌癥的誘因存在相關性。

1925 年Sampson 首次報道惡性腫瘤與EM 并存于同一病變中，認為EM 可以發(fā)生惡變。有研究表明，EM作為良性病變在一定條件或誘因下會發(fā)生惡變，且與卵巢癌的發(fā)病密切相關［35］。在誘導EM 惡變的因素中，雌激素水平的增高是高危因素之一。高雌激素水平可通過EM患者腹腔內的巨噬細胞促進異位內膜在腹腔種植、生長，進而發(fā)生惡變。研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群失調可導致雌激素水平增高［36］。芳香化酶P450 是雌激素合成的最后一步限速酶，PGE2能夠促進環(huán)磷酸腺苷（cAMP）形成，cAMP會增強啟動子的轉錄活性，促使子宮內膜芳香化酶基因（CYP19）表達，進而促進雌激素的合成［37］。如前所述，腸道菌群失衡時，炎癥反應的發(fā)生能夠導致COX-2表達增加，進而使PGE2合成增多［17］。因此，菌群與EM惡變的發(fā)生發(fā)展依然具有相關性。根據(jù)目前菌群在EM 發(fā)病機制中的研究進展，還需要大量的研究證明能否通過菌群調節(jié)控制EM 惡變的進程。

綜上所述，菌群與EM 發(fā)病機制密切相關，但現(xiàn)階段的菌群研究還存在一些問題：（1）研究大多停留在菌群與EM的相關性上，目前已知菌群與EM的發(fā)病機制、癥狀形成以及惡變均具有相關性，但并未能了解其具體內在機制。（2）研究大多聚焦于腸道菌群在EM 發(fā)病機制中的作用，對于女性生殖道和盆腹腔液菌群的研究仍待進一步探索。（3）人體內菌群種類數(shù)量較多，并且存在異質性，在研究分析上存在一定的困難。

菌群在EM 發(fā)病機制中的作用依然是研究熱點，一方面可通過探索微生物群中是否存在某類特征細菌或菌種比例、細胞因子來作為EM 的診斷標志物；另一方面，由于目前已有調節(jié)腸道內生態(tài)系統(tǒng)的菌群移植（FMT）治療運用于臨床，所以可探索能否通過調節(jié)菌群生態(tài)來對EM進行臨床治療或者預防。最后，已知EM 與惡性腫瘤具有相似的生物學行為，提示可從癌變基因的角度對EM 的病理機制進行分析，而且在EM治療上需注重預防惡變。