馬雪松，張宗峰

子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis，EMs）是一種慢性炎癥性、雌激素依賴性的良性婦科疾病，其特征是在宮腔外的其他部位存在功能性子宮內(nèi)膜組織（間質(zhì)和腺體）。EMs發(fā)病率約為10%～15%，其臨床癥狀通常與慢性盆腔疼痛和不孕癥等相關(guān)，嚴重影響著廣大女性的身心健康及生活質(zhì)量[1]。有研究表明，所有EMs病變的形成具有相同的共性，那就是重復(fù)組織損傷和修復(fù)，最終導(dǎo)致纖維化[2]。關(guān)于EMs發(fā)病機制最廣為接受的是經(jīng)血逆行和種植理論[3]，最近這一理論的一個新發(fā)現(xiàn)表明上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelialmesenchymal transition，EMT）可能是其發(fā)病機制之一。上皮細胞發(fā)生EMT后不再為基底層和管腔間隙之間提供片狀保護屏障，由于缺乏間皮屏障，子宮內(nèi)膜細胞很容易黏附在腹膜基質(zhì)上，最后形成EMs病變。同時有學者發(fā)現(xiàn)在腹膜和卵巢EMs病變中，上皮細胞的上皮表型表達缺失，而間質(zhì)細胞標志物表達上調(diào)。此外，對Sampson的經(jīng)血逆流假說的一個補充研究發(fā)現(xiàn)EMT在EMs的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用，當細胞脫離細胞外基質(zhì)（ECM）或黏附在不合適的位置時，細胞會死亡，這就是所謂的失巢凋亡（Anoikis），但EMT存在一個與失巢凋亡對抗性相關(guān)的特征，這有助于異位病變的擴散[4]。此外，Matsuzaki等[5]提出在泌尿生殖系統(tǒng)發(fā)育過程中，來自中胚層的子宮內(nèi)膜細胞發(fā)生間質(zhì)-上皮轉(zhuǎn)化（MET），由于其間質(zhì)來源的一些印跡被保留下來，子宮內(nèi)膜上皮細胞可能傾向于通過EMT恢復(fù)到原來的狀態(tài)。

近年來EMT的研究主要集中在腫瘤領(lǐng)域，而其在EMs中的研究甚少。到目前為止，大多數(shù)研究都沒有解釋闡明EMs究竟發(fā)生哪種類型的EMT，在現(xiàn)有文獻研究的基礎(chǔ)上，推測可能有兩種類型參與其中。另外，缺氧和雌激素這兩種刺激信號可通過不同的途徑激活EMT過程，促進EMs的形成。這些途徑涉及許多細胞因子和細胞轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，最終導(dǎo)致細胞增殖和遷移?，F(xiàn)從EMT類型、刺激信號、細胞因子及信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路方面綜述EMT在EMs發(fā)病機制中的重要作用。

1 參與EMs發(fā)病機制的EMT類型

EMT是在人的整個生命過程中起著至關(guān)重要作用的生理過程，除了在胚胎發(fā)育中促進各種組織的生長發(fā)育外，在機體成年后還負責傷口愈合和組織再生，同時伴隨著一系列細胞結(jié)構(gòu)和行為上的復(fù)雜變化。現(xiàn)通常將其分為3種不同的生物亞型：①1型EMT發(fā)生在脊椎動物和無脊椎動物的胚胎發(fā)育過程中，主要參與組織和器官的生成，這是一個正常的生理過程，與其他異常功能（如炎癥、纖維化或侵襲）無關(guān)；②2型EMT通常發(fā)生在慢性創(chuàng)傷或炎性損傷的反應(yīng)中，將會導(dǎo)致組織纖維化和其他組織器官的破壞；③3型EMT被認為是腫瘤轉(zhuǎn)移的主要發(fā)生機制并伴隨誘導(dǎo)血管生成，可強烈促使腫瘤細胞發(fā)生一系列具有轉(zhuǎn)移級聯(lián)特征的程序。調(diào)控這3種EMT類型的詳細機制尚不清楚，但其功能差異是顯著的。

如前所述，EMs是一個重復(fù)的組織損傷和修復(fù)過程，其組織學特征是病變周圍存在密集的纖維組織[1]，這在深部浸潤型子宮內(nèi)膜異位癥（DIE）中表現(xiàn)更為顯著，其中約10%~15%的患者會形成致密瘢痕[6]。EMs一直被認為是一種炎癥性疾病，研究顯示在大量EMs患者中存在免疫反應(yīng)失調(diào)的情況[7]。因此推測2型EMT可能通過參與慢性炎癥反應(yīng)促進EMs的纖維化過程。此外，EMs區(qū)別于其他良性疾病的最大特點之一是3型EMT誘導(dǎo)的類似惡性轉(zhuǎn)移能力，這種能力通常與血管生成有關(guān)，其可以促進內(nèi)皮功能、血管通透性及動物實驗中EMs的發(fā)展[8]。因此，僅僅關(guān)注EMs的部分特征來制定有效的治療方法是不夠的，還需要進一步研究EMs不同階段所發(fā)生不同類型的EMT。

2 EMs相關(guān)EMT分子發(fā)病機制

2.1 EMs的刺激信號

2.1.1 缺氧信號 暴露在缺氧環(huán)境下的細胞轉(zhuǎn)錄反應(yīng)改變會引起缺氧誘導(dǎo)因子（HIFs）的表達升高。HIF-1是細胞對缺氧反應(yīng)最具特征的調(diào)節(jié)因子，由HIF-1α和HIF-1β亞基組成。與穩(wěn)定表達的HIF-1β亞基相比，HIF-1α亞基的表達和活性受細胞內(nèi)氧濃度的精確調(diào)控。在正常內(nèi)膜、在位及異位內(nèi)膜組織中，均可觀察到HIF-1α的過表達及與EMT相關(guān)的形態(tài)學改變，同時在健康內(nèi)膜和在位內(nèi)膜組織中，缺氧和缺血狀態(tài)均可誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜細胞發(fā)生EMT[9]。根據(jù)經(jīng)血逆流假說，推測子宮內(nèi)膜上皮細胞可能適應(yīng)種植過程中的低氧等特殊微環(huán)境，發(fā)生EMT從而導(dǎo)致侵襲能力增強，促進異位病變的發(fā)生。但這一過程同時需要血管生成，這是EMs中缺氧誘導(dǎo)的最基本過程。血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）在EMs患者在位和異位內(nèi)膜組織中均呈強陽性表達，且腹腔液中的表達水平增高，VEGF/NRP-1（血管內(nèi)皮生長因子/神經(jīng)纖毛蛋白1）軸可能與EMT增強和轉(zhuǎn)移過程中核因子 κB（NF-κB）和 β-catenin 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)有關(guān)[10]。繼HIF-1α和VEGF依賴的信號通路之后，也有研究報道活性氧簇（ROS）可刺激發(fā)生EMT過程并增強多種人類惡性腫瘤細胞的侵襲能力。在EMs細胞中發(fā)現(xiàn)較強的內(nèi)源性氧化應(yīng)激反應(yīng)，可能導(dǎo)致ROS的產(chǎn)生增加和過氧化氫酶水平降低[11]。賴氨酸氧化酶亞型（LOX和LOXL2）也被認為是缺氧EMT的調(diào)節(jié)因子，其可能通過與某些轉(zhuǎn)錄抑制因子相互作用而增強上皮細胞的可塑性。研究發(fā)現(xiàn)，LOX在EMs病變組織中的表達高于正常子宮內(nèi)膜[12]，而與EMT相關(guān)的其他因子，如肝細胞生長因子（HGF）、NF-κB、Tswist1和轉(zhuǎn)化生長因子β（TGF-β）在缺氧條件下表達也被上調(diào)[11]。Notch信號通路還通過增加細胞運動性和侵襲性參與缺氧誘導(dǎo)的EMT過程。

2.1.2 雌激素信號 EMs作為一種激素依賴性疾病，受雌激素的密切調(diào)控，與正常子宮內(nèi)膜相比，EMs病變存在雌二醇合成上調(diào)和失活水平低下的現(xiàn)象。雌激素受體有2種亞型——ERα和ERβ，每種ER亞型在EMs組織中均有其獨特的表達模式。在女性生殖系統(tǒng)中，ERα主要在子宮中表達，而ERβ主要在卵巢中表達。以往的研究認為無論是卵巢還是腹膜，ERβ的表達均高于ERα，這在許多EMs動物模型中也有類似的發(fā)現(xiàn)。但最近的一項研究表明，與正常子宮內(nèi)膜相比，卵巢EMs病變組織中ERα的表達增高[13]。這些錯綜復(fù)雜的研究結(jié)果表明，學者們需要進行更詳細地研究以了解ER在EMs進展中的確切作用機制。

ERα可直接與HGF啟動子結(jié)合，誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜上皮細胞發(fā)生EMT，還可通過激活Snail和Slug的啟動子活性從而使其表達上調(diào)[14]。沒有直接的證據(jù)表明ERβ可以調(diào)節(jié)EMs細胞發(fā)生EMT。但在其他疾病，特別是惡性腫瘤組織中，ERβ的表達通常與EMT的發(fā)生、發(fā)展呈負相關(guān)。例如，在三陰性乳腺癌中，ERβ與調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)移基因的啟動子結(jié)合可抑制突變型p53的轉(zhuǎn)錄活性[15]。在基底樣乳腺癌細胞中，EMT的抑制與ERβ介導(dǎo)的miR-200a/b/429上調(diào)和ZEB1和SIP1的抑制相關(guān)，最后導(dǎo)致E-cadherin的表達增加[16]，但ERβ并不是在所有條件下都抑制EMT過程，如在肺腺癌中[17]。

缺氧和雌激素是在EMs病變中發(fā)現(xiàn)的2種主要刺激信號，兩者都可通過各種途徑參與EMT形成過程。由于在多數(shù)腫瘤病變中存在缺氧環(huán)境，對缺氧在EMT中的研究比對雌激素信號的研究更廣泛，但雌激素高表達是EMs的獨特特征，因此對雌激素的研究將為EMs的治療提供更有效的途徑。

2.2 EMs中參與EMT的相關(guān)信號分子及信號通路

2.2.1 EMs中參與EMT的相關(guān)信號分子 EMT的特征是上皮細胞表型的缺失、間質(zhì)特性的獲得、基底膜的破壞以及細胞移動性和侵襲性的增強，這些變化通常是由各種細胞信號分子所驅(qū)動。EMT相關(guān)的分子變化包括 E-cadherin、Desmoplakin、Mucin-1、occludin和claudin等上皮標志物的表達缺失，以及獲得N-cadherin、平滑肌肌動蛋白、vimentin和纖維連接蛋白等間質(zhì)細胞特性，這些分子變化都與細胞功能改變相關(guān)，如遷移增強、侵襲增強和凋亡抵抗等。參與EMT的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子還包括轉(zhuǎn)錄因子，如具有鋅指結(jié)構(gòu)的 Snail家族 （Snail、Slug、Smuc）和δEF1家族（SIP1/ZEB1和 δ/ZEB2），以及堿性螺旋-環(huán)-螺旋因子Twist和E12/E47。除Twist外，這些轉(zhuǎn)錄因子均與E-cadherin啟動子上的E-盒位點直接結(jié)合從而抑制E-cadherin的表達。微小RNA（miRNA）也與這些轉(zhuǎn)錄的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)緊密相關(guān)，例如miR-200家族成員可使細胞維持上皮狀態(tài)，還通過抑制ZEB1和ZEB2來阻礙EMT進程，反之，miR-200家族成員在轉(zhuǎn)錄水平上受ZEB因子和Snail1的抑制，從而形成一個雙向負反饋環(huán)，使細胞保持在上皮或間質(zhì)狀態(tài)[18]。此外，p53可通過誘導(dǎo)miR-34a/b/c的表達上調(diào)來抑制Snail1和Snail2，反之，Snail1和Snail2在轉(zhuǎn)錄水平上抑制miR-34a/b/c[19]。這些負反饋通路調(diào)控著細胞的轉(zhuǎn)變方向，很好地解釋了EMT過程的復(fù)雜性。

2.2.2 促進EMs發(fā)生的EMT主要信號通路

2.2.2.1 TGF-β/Smad信號通路 在EMT眾多誘導(dǎo)因子中TGF-β一直備受關(guān)注，主要是其在誘導(dǎo)惡性腫瘤相關(guān)EMT中的作用。TGF-β與其級聯(lián)受體TGFβRⅠ和TGFβRⅡ結(jié)合發(fā)生磷酸化，激活Smad2/3。Smad2/3可以與Smad4形成三聚復(fù)合體并易位至細胞核，最終調(diào)節(jié)相關(guān)基因轉(zhuǎn)錄。Smad可激活轉(zhuǎn)錄因子，如 Snail1、Snail2/Slug、ZEB1、ZEB2、E12/E42 和Twist1，最終導(dǎo)致橋粒丟失，細胞間緊密連接喪失，并獲得間質(zhì)表型。TGF-β也可誘導(dǎo)非Smad信號通路，導(dǎo)致RhoGTPases、絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）和磷脂酰肌醇 3激酶（PI3K）-蛋白激酶 B（Akt）-哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路的激活[20]。這些非Smad信號通路通常與Smad介導(dǎo)的基因表達相互協(xié)作，調(diào)節(jié)Smad的穩(wěn)定性和活性。

在EMs患者的病灶中經(jīng)?？梢杂^察到腹膜、血清及腹腔液中TGF-β表達增加，這顯示其在EMs的建立或維持中可能具有關(guān)鍵作用[21]。TGF-β1能抑制腹腔液中自然殺傷（NK）細胞活性，同時促進卵巢EMs的血管生成和細胞增殖。在腹膜間皮細胞中TGF-β1還可激活VEGF-A的表達，以維持病變的血管化[22]。在動物模型中，與野生型小鼠相比，缺乏TGF-β1的小鼠腹膜EMs病灶更少、更小[23]。但有關(guān)TGF-β1濃度升高是如何導(dǎo)致EMs的詳細機制尚不清楚。

最新的研究發(fā)現(xiàn)，TGF-β信號啟動的多功能轉(zhuǎn)錄因子OCT4通過刺激子宮內(nèi)膜細胞遷移，進而調(diào)節(jié)TGF-βⅠ/TGF-βRⅠ誘導(dǎo)的EMs生長。在人EMs基質(zhì)細胞中，TGF-β1呈劑量依賴性地上調(diào)OCT4、SNAIL和N-cadherin的基因和蛋白水平，而沉默內(nèi)源性O(shè)CT4可顯著抑制TGF-β1誘導(dǎo)的Snail和N-cadherin的表達[24]，這提示TGF-β與OCT4之間協(xié)同作用可能參與EMT進程，促進EMs發(fā)展。

此外，TGF-β一直被認為是纖維化的主要調(diào)節(jié)因子，如TGF-β1/Smad3誘導(dǎo)的EMT和成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉(zhuǎn)化可導(dǎo)致膠原合成增加、細胞收縮力增強和平滑肌化生（SMM）。腹膜纖維化組織中同時存在的另一個過程是間皮向間質(zhì)的轉(zhuǎn)化（MMT），即腹膜腔內(nèi)的間皮細胞（MCs）在病理條件下可轉(zhuǎn)化為肌成纖維細胞。在小鼠模型中，阻斷TGF-β的表達將導(dǎo)致與間質(zhì)細胞轉(zhuǎn)化相關(guān)的分子標志物表達下調(diào)，顯著降低腹膜粘連度[25]。

2.2.2.2 Wnt/β-catenin信號通路 其廣泛存在于EMs等多種疾病的發(fā)生、發(fā)展中。β-catenin是一種重要的細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)因子，與T細胞因子/淋巴增強子結(jié)合因子（TCF/LEF）家族的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，募集共激活劑（BCL9、CBP/300、Pygo等）來啟動下游靶基因的轉(zhuǎn)錄[26]。正常情況下，胞質(zhì)中β-catenin水平受到GSK-3β磷酸化的嚴格調(diào)控，并通過泛素途徑使其降解。Wnt-1/3可抑制GSK-3β的磷酸化，從而阻止β-catenin進入泛素化途徑，形成β-catenin池。游離β-catenin可以重新定位到細胞核中，激活轉(zhuǎn)錄因子LEF-1/TCFs，從而誘導(dǎo)細胞發(fā)生EMT。

許多研究揭示了Wnt信號通路與EMs的關(guān)系，在EMs組織中發(fā)現(xiàn)高表達的Wnt7A，這可能會影響細胞存活，促進分散的子宮內(nèi)膜細胞種植，從而增強EMs的形成。異位間質(zhì)細胞分泌Wnt2增加可通過Wnt2/β-catenin信號通路激活上皮細胞的生長[27]。與TGF-β一樣，Wnt/β-catenin信號通路在EMs中的另一個作用是誘導(dǎo)纖維化，阻斷Wnt/β-catenin通路后，EMs間質(zhì)細胞中α-SMA、Ⅰ型膠原和纖維連接蛋白等肌成細胞標志的表達降低。TGF-β/Smad和Wnt/β-catenin在EMT和纖維化過程中還存在協(xié)同作用，在腎小管上皮細胞中，硫化氫可通過Wnt/βcatenin通路抑制TGF-β1誘導(dǎo)的EMT過程[28]。TGF-β還可通過依賴p38的方式使Wnt拮抗劑Dickkopf-1的表達下調(diào)，在纖維變性疾病的發(fā)病機制中，兩種途徑的相互交叉發(fā)揮了重要作用[29]。SOX-2作為EMs的標志物，參與了TGF-β和β-catenin的網(wǎng)絡(luò)，SOX2可抑制TIF1γ的表達，從而促進TGF-β誘導(dǎo)的EMT和細胞侵襲，還能降低E-cadherin的表達，進而降低β-catenin復(fù)合物的結(jié)合能力，最終導(dǎo)致細胞核中的Wnt信號元件可以募集更多的β-catenin來激活下游靶蛋白[30]。EMT的復(fù)雜過程要求學者們從網(wǎng)絡(luò)的角度來看待信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，Wnt/β-catenin與其他EMT通路的關(guān)系還有待進一步研究。

3 結(jié)語

EMT現(xiàn)象一直普遍存在于EMs病變中，并在EMs侵襲和纖維化中發(fā)揮重要的作用，但其具體的分子生物學機制及作用途徑仍然沒有闡明。本文筆者推測可能有2種不同類型的EMT參與了EMs的發(fā)生發(fā)展過程，并綜述了EMT刺激信號、相關(guān)的信號分子及信號通路，這可能為抑制EMs細胞的運動性和侵襲性提供新的治療途徑和方式。進一步研究EMT在EMs發(fā)生、發(fā)展中的重要作用及確切機制，對于臨床治療EMs提供新的思路和干預(yù)手段有著至關(guān)重要的作用。