王甜，鄭晶瑩，彭嫄晴，王楠，趙淑華

子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis，EMs）表現(xiàn)為宮腔外子宮內(nèi)膜生長，其病因復(fù)雜，是育齡期女性最常見的婦科疾病之一。EMs影響6%～10%的育齡期女性，臨床癥狀主要為慢性盆腔疼痛、不孕和痛經(jīng)等，這顯著降低了患者的生活質(zhì)量并為患者帶來巨大的經(jīng)濟(jì)壓力。EMs的起源可以通過多個(gè)理論解釋，桑普森提出的經(jīng)血逆流學(xué)說目前被普遍接受[1]，然而經(jīng)血逆流理論不足以解釋90%育齡期女性經(jīng)血逆流，其中只有10%～15%的婦女會(huì)發(fā)生EMs，因此經(jīng)血逆流后必然存在一些其他關(guān)鍵因素促進(jìn)子宮內(nèi)膜在盆腔種植[2-3]。根據(jù)經(jīng)血逆流理論，脫落的子宮內(nèi)膜組織失去血液供應(yīng)后將面臨低氧環(huán)境，低氧是控制多種生理和病理過程的主要調(diào)節(jié)因素，其中大部分是通過調(diào)控缺氧誘導(dǎo)因子（hypoxia inducible factor，HIF）的轉(zhuǎn)錄進(jìn)行調(diào)節(jié)。HIF在人體內(nèi)分泌和生殖器官中發(fā)揮許多重要功能，其在子宮內(nèi)膜細(xì)胞中的存在最早是在本世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)的。有研究報(bào)道了HIF在EMs中的病理作用，缺氧是EMs發(fā)生的驅(qū)動(dòng)力[2,4]。本文重點(diǎn)關(guān)注3個(gè)關(guān)鍵的過程，即缺氧對(duì)類固醇激素作用、血管網(wǎng)絡(luò)形成以及自噬的影響，以闡述缺氧在EMs病理過程中的重要調(diào)控作用。

1 缺氧與EMs

根據(jù)經(jīng)血逆流理論，脫落的子宮內(nèi)膜組織首先會(huì)失去血液供應(yīng)而面臨缺氧。研究發(fā)現(xiàn)，EMs病變微環(huán)境中的許多非子宮內(nèi)膜異位細(xì)胞，例如血小板、巨噬細(xì)胞、神經(jīng)纖維等也參與了病變的發(fā)展[4-5]。然而最新研究發(fā)現(xiàn)，激活的血小板可以誘導(dǎo)HIF-1α的表達(dá)，從而有效地誘導(dǎo)子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的低氧狀態(tài)[5]。當(dāng)氧氣輸送被破壞或減少時(shí)，生物體將發(fā)展出多種適應(yīng)性機(jī)制，以促進(jìn)細(xì)胞在低氧條件下存活。如果持續(xù)存在低氧應(yīng)激（慢性缺氧）或發(fā)生循環(huán)性正常氧-缺氧現(xiàn)象（間歇性缺氧），將啟動(dòng)缺氧介導(dǎo)的基因調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，隨后導(dǎo)致細(xì)胞功能和行為改變，發(fā)生不可逆的過程[6]，可能導(dǎo)致生理紊亂甚至發(fā)生病理性后果，如EMs。在EMs中，低氧上調(diào)丙酮酸脫氫酶激酶1（pyruvate dehydrogenase kinase 1，PDK1），重新編程代謝來適應(yīng)缺氧微環(huán)境，從而在惡劣的腹膜微環(huán)境中提供生存優(yōu)勢(shì)[7]。缺氧可以通過多個(gè)方面促進(jìn)EMs進(jìn)展。

2 缺氧對(duì)類固醇激素的影響

EMs是一種激素依賴性疾病，而缺氧可通過多個(gè)途徑促進(jìn)雌激素產(chǎn)生，見圖1，其中HIF-1α在這個(gè)過程中發(fā)揮了重要的作用[6]。HIF-1α是細(xì)胞適應(yīng)低氧環(huán)境的關(guān)鍵介質(zhì)，受細(xì)胞氧張力的高度調(diào)控，其過表達(dá)是缺氧的一個(gè)標(biāo)志，并且HIF-1α水平高低可以衡量缺氧程度。環(huán)氧合酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）是前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）化合物合成的限速酶，在EMs中COX-2過度表達(dá)可以促進(jìn)PGE2生成[8]。COX-2/PGE2激活會(huì)導(dǎo)致子宮內(nèi)膜異位間質(zhì)細(xì)胞類固醇激素合成急性調(diào)節(jié)蛋白（steroidogenic acute regulatory protein，StAR）、芳香化酶等類固醇激素生成酶表達(dá)上調(diào)[6,9]。研究發(fā)現(xiàn)，EMs患者子宮內(nèi)膜上皮、子宮內(nèi)膜間質(zhì)和腹腔液中COX-2的表達(dá)均高于健康婦女，缺氧促進(jìn)炎癥因子COX-2生成增多[8]。Wu等[9]發(fā)現(xiàn)了HIF-1α抑制雙重特異性磷酸酶2（dual-specificity phosphatase-2，DUSP2），DUSP2 是一種能特異性去磷酸化細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶（ERK）和p38絲裂原活化蛋白激酶（p38 MAPK）的核磷酸酶，DUSP2水平降低導(dǎo)致ERK/p38 MAPK激活下游信號(hào)通路的時(shí)間延長，因此COX-2基因表達(dá)增加。同時(shí)ERK又可以增強(qiáng)HIF-1α的核積聚，因此，HIF-1α的升高和ERK活性的升高形成正反饋環(huán)，進(jìn)一步增加了異位內(nèi)膜的生存概率。此外，缺氧還可直接抑制雞卵清蛋白上游啟動(dòng)子-轉(zhuǎn)錄因子Ⅱ（chicken ovalbumin upstream promoter-transcription factor Ⅱ，COUP-TFⅡ）表達(dá)，COUP-TFⅡ通常被稱為轉(zhuǎn)錄抑制因子，在正常子宮內(nèi)膜組織中COUP-TFⅡ直接與COX-2啟動(dòng)子結(jié)合來抑制其轉(zhuǎn)錄并且減少白細(xì)胞介素1（interleukin-1β，IL-1β）誘導(dǎo)的COX-2過度表達(dá)[10]。在EMs中，缺氧抑制COUP-TFⅡ的功能，因此解除了COUP-TFⅡ?qū)OX-2表達(dá)的抑制[11]。缺氧抑制DUSP2可以引起異位基質(zhì)細(xì)胞COX-2基因?qū)L-1β刺激的敏感性增加[9]。研究發(fā)現(xiàn)，缺氧還會(huì)促進(jìn)YES相關(guān)蛋白1（Yes-associated protein 1，YAP1）激活，YAP1過度激活后引起StAR和COX-2過表達(dá)[12]。綜上，缺氧可以從多個(gè)途徑促使COX-2過表達(dá)，從而導(dǎo)致雌激素生成增多，局部雌激素增多亦可激活COX-2而加快了PGE2的合成，從而形成了增強(qiáng)雌激素形成和增強(qiáng)炎癥反應(yīng)的正反饋回路，加重EMs。然而，缺氧還可以作用于雌孕激素受體，而影響雌孕激素的作用效率。

圖1 低氧促進(jìn)雌激素生成

雌激素受體有2種亞型：雌激素受體α（estrogen receptor α，ERα）和ERβ，分別由雌激素受體1（ESR1）和ESR2基因編碼，它們屬于核受體超家族，以多種方式發(fā)揮生物學(xué)功能。在正常子宮內(nèi)膜中，雌激素作用的主要受體ERα的表達(dá)顯著高于ERβ的表達(dá)，從而維持正常的生理活動(dòng)[13-14]。研究發(fā)現(xiàn)缺氧通過HIF-1α可以調(diào)節(jié)ERα和ERβ的轉(zhuǎn)錄，缺氧可增加ERβ mRNA的表達(dá)，抑制ERα mRNA的表達(dá)，同時(shí)HIF-1α基因敲除可逆轉(zhuǎn)這一現(xiàn)象[15-16]。EMs患者子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中ERα與ERβ比值的降低會(huì)減少雌二醇（E2）對(duì)PR表達(dá)的誘導(dǎo)，從而導(dǎo)致孕激素抵抗[17]。雌激素還有一種G蛋白耦聯(lián)受體30（G protein-coupled receptor 30，GPR30），E2可以通過GPR30上調(diào)并穩(wěn)定HIF-1α，從而促進(jìn)其下游靶基因的表達(dá)，如血管內(nèi)皮生長因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和基質(zhì)金屬蛋白酶9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）[18]。綜上，缺氧通過作用于雌、孕激素及其受體，促進(jìn)了子宮內(nèi)膜異位病變建立。

3 缺氧對(duì)EMs侵襲及血管生成的影響

脫落的子宮內(nèi)膜組織在逆行到腹腔的過程中會(huì)遇到缺氧的情況，導(dǎo)致大多數(shù)細(xì)胞會(huì)因?yàn)閻毫拥奈h(huán)境而死亡。然而，一些細(xì)胞可能通過適應(yīng)性改變獲得侵襲能力，如上調(diào)β-連環(huán)蛋白（β-catenin）等[19]。同時(shí)逆行的子宮內(nèi)膜組織如果要在腹腔內(nèi)獲取氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)而侵入腹腔長期存活，面臨的最大問題就是形成血管網(wǎng)絡(luò)。為了克服這種有限的氧氣水平的約束，細(xì)胞必須募集和調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞并組裝形成血管[13]。缺氧是血管生成因子上調(diào)的有效刺激之一，其可以防止HIF-1α的蛋白酶體降解，這在腫瘤形成中有過報(bào)道[1,20]。

在常氧條件下，HIF-1α亞單位迅速降解，但在缺氧環(huán)境下，HIF-1α可穩(wěn)定表達(dá)，并通過核移位進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)，與HIF-1β結(jié)合形成二聚體，形成的二聚體與靶基因啟動(dòng)子區(qū)域的缺氧反應(yīng)元件（hypoxia response elements，HRE）結(jié)合，導(dǎo)致缺氧調(diào)節(jié)基因的轉(zhuǎn)錄激活，這些基因包括促紅細(xì)胞生成素（erythropoietin，EPO）、VEGF和COX-2[4]，這些基因是已知促進(jìn)血管生成的基因，有助于EMs進(jìn)展。缺氧可以誘導(dǎo)VEGF生成，異位內(nèi)膜組織中VEGF蛋白及mRNA的表達(dá)明顯高于正常子宮內(nèi)膜，該因子可激活微血管靜態(tài)內(nèi)皮細(xì)胞釋放MMP，這些蛋白水解酶降解血管的基底膜，從而促進(jìn)血管生成[1,21]。在腹腔鏡檢查中，活動(dòng)性子宮內(nèi)膜異位病灶周圍可見大量腹膜血管，鏡下子宮內(nèi)膜異位病變的典型表現(xiàn)可分為紅色、黑色和白色病變，與黑色和白色病變相比，紅色病變表現(xiàn)出較高的微血管密度和有絲分裂活性，含有更高比例的未成熟微血管[11]。因此，紅色病變非?；钴S，預(yù)示著疾病的早期階段，在這個(gè)階段，異位子宮內(nèi)膜組織迅速建立自己的血液供應(yīng)，這是其成功植入和長期存活的先決條件。臨床研究顯示，VEGF在EMs紅色病變中特異性表達(dá)，這表明VEGF表達(dá)與EMs病變的活性和疾病的發(fā)展階段有關(guān)[1]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，抑制VEGF的表達(dá)和阻斷血管生成均可縮小小鼠異位內(nèi)膜病變的大小[22]。子宮內(nèi)膜基質(zhì)通常不表達(dá)瘦素，在缺氧條件下HIF-1α與瘦素啟動(dòng)子中的功能性HRE結(jié)合誘導(dǎo)瘦素基因表達(dá)，瘦素以自分泌/旁分泌方式刺激基質(zhì)和上皮細(xì)胞增殖[9,23]。缺氧引起DUSP2功能降低不僅會(huì)增加COX-2表達(dá)，而且可以上調(diào)IL-8表達(dá)，促進(jìn)血管生成[24]。有研究發(fā)現(xiàn)了新的血管生成因子血管生成素（angiopoietin，Ang），其是子宮內(nèi)膜異位細(xì)胞分泌的真正的血管生成因子，Ang2可刺激血管外壁的血管周壁細(xì)胞分離，血管內(nèi)皮細(xì)胞遷至周圍組織中，促進(jìn)血管芽的形成[1]。Fu等[11]通過微陣列實(shí)驗(yàn)和生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，Ang是子宮內(nèi)膜異位細(xì)胞分泌的真正的血管生成因子，而其不是HIF-1α或HIF-2α的直接靶標(biāo)，因?yàn)锳ng啟動(dòng)子區(qū)未發(fā)現(xiàn)HRE調(diào)控的一個(gè)新的靶基因。在常氧條件下，COUP-TFⅡ可以結(jié)合到Ang啟動(dòng)子以抑制其表達(dá)，而在缺氧條件下，轉(zhuǎn)錄抑制因子COUP-TFⅡ受到抑制，進(jìn)而促進(jìn)了Ang的表達(dá)和血管生成[11]。綜上，缺氧對(duì)子宮內(nèi)膜異位病變的建立具有重大意義。

4 缺氧介導(dǎo)自噬在EMs發(fā)病中的作用

自噬是一個(gè)進(jìn)化上高度保守的過程，其是通過溶酶體降解生物體內(nèi)損壞的胞質(zhì)成分，以維持細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)。在自噬過程中，最大特征是形成一個(gè)稱為自噬體的雙層膜結(jié)構(gòu)，包裹損壞的蛋白、細(xì)胞器等非必要的細(xì)胞成分，與溶酶體融合成自溶體，自噬能夠?qū)锝到鉃榘被峒捌渌恍┬》肿游镔|(zhì)[25]。自噬有兩條信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路：一條是磷脂酰肌醇3激酶-蛋白激酶B-哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶蛋白（PI3KAKT-mTOR）的經(jīng)典信號(hào)通路，另一條則是長鏈非編碼RNA肺癌轉(zhuǎn)移相關(guān)轉(zhuǎn)錄本1（lncRNA MALAT1）和HIF-1α的非經(jīng)典信號(hào)通路。在壓力條件下（如缺氧），通過激活自噬使細(xì)胞適應(yīng)缺氧等應(yīng)激條件的保護(hù)機(jī)制。低氧環(huán)境下HIF-1α穩(wěn)定表達(dá)，通過核轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核激活下游相互作用蛋白3基因（BNIP3），BNIP3和Bcl-2/Bcl-xL競(jìng)爭與Beclin-1結(jié)合來激活自噬。EMs雖然是一種良性疾病，但具有類似于惡性腫瘤種植、侵襲、轉(zhuǎn)移生長的行為[3]。近年越來越多的研究關(guān)注于自噬在EMs發(fā)病過程中的作用和機(jī)制。

Liu等[3]研究發(fā)現(xiàn)，與在位子宮內(nèi)膜相比，異位內(nèi)膜病變中HIF-1α和自噬基因LC3的表達(dá)增加，并應(yīng)用Transwell實(shí)驗(yàn)檢測(cè)細(xì)胞侵襲和轉(zhuǎn)移能力，觀察到低氧能夠促進(jìn)人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞（human endometrial stromal cell，HESC）的遷移和侵襲，而轉(zhuǎn)染HIF-1α小干擾RNA（siRNA）則可逆轉(zhuǎn)這一作用，提示低氧通過誘導(dǎo)自噬促進(jìn)了HESC的遷移和侵襲。HIF-1α還可以誘導(dǎo)lncRNA MALAT1升高而激活自噬，從而減少EMs中的細(xì)胞凋亡[26]。最新研究發(fā)現(xiàn)MALAT1還可通過miR-126-5p/CREB1軸介導(dǎo)的PI3K/AKT途徑調(diào)控HESC的凋亡[27]。PI3K-AKT-mTOR是自噬激活的經(jīng)典信號(hào)通路，其中PI3K/AKT參與非經(jīng)典途徑lncRNA-MALAT1激活自噬的過程，推測(cè)自噬激活的兩條信號(hào)通路可相互激活，從而導(dǎo)致自噬進(jìn)一步強(qiáng)化，促進(jìn)EMs的進(jìn)展。

另有研究也證實(shí)了EMs中低氧促進(jìn)了自噬水平的增高，同時(shí)還發(fā)現(xiàn)了HIF-1α、自噬標(biāo)志物L(fēng)C3與上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化相關(guān)標(biāo)志物E-鈣黏蛋白（E-cadherin）和波形蛋白（Vimentin）具有相關(guān)性[28]。在腫瘤發(fā)生中，自噬對(duì)上皮-間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT）的影響既有促進(jìn)也有抑制，這種差異可以用以下事實(shí)來解釋：自噬是一個(gè)高度調(diào)控的過程，其在腫瘤轉(zhuǎn)移中具有雙重作用，是通過促進(jìn)還是逆轉(zhuǎn)EMT過程，取決于不同的細(xì)胞類型和（或）疾病進(jìn)展階段。異位子宮內(nèi)膜中LC3的表達(dá)上調(diào)與HIF-1α及Vimentin呈正相關(guān)，而與E-cadherin呈負(fù)相關(guān)，這些分子的表達(dá)變化與EMT的分子標(biāo)志相吻合。EMT是指上皮細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)殚g質(zhì)細(xì)胞，使細(xì)胞獲得運(yùn)動(dòng)能力，從而具有轉(zhuǎn)移和侵襲的能力。異位子宮內(nèi)膜組織中自噬標(biāo)志物L(fēng)C3表達(dá)與EMT過程呈正相關(guān)，抑制自噬顯著逆轉(zhuǎn)了低氧誘導(dǎo)的EMT并降低子宮內(nèi)膜細(xì)胞的遷移和侵襲能力，表明自噬能夠促進(jìn)低氧誘導(dǎo)的子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的EMT發(fā)生和細(xì)胞遷移、侵襲。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)EMs中自噬水平呈降低狀態(tài)[28]。目前關(guān)于EMs的自噬水平尚存在爭議，但有學(xué)者提出，自噬也存在于所有的子宮內(nèi)膜細(xì)胞中，并在不同的過程和疾病中發(fā)揮不同的功能，但僅在子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞和上皮細(xì)胞中檢測(cè)到自噬，對(duì)子宮內(nèi)膜免疫細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞中自噬水平的闡明尚缺乏研究，可能研究子宮內(nèi)膜免疫細(xì)胞的自噬也更加重要[29]。再者，自噬影響同一疾病或同類細(xì)胞中的不同生物活性，這些影響可能是相互矛盾的。這些效應(yīng)之間的平衡和關(guān)系，或者在某些特定條件下自噬的綜合作用仍是難以理解的。因此，確定自噬的規(guī)律對(duì)于提高子宮內(nèi)膜相關(guān)疾病的治療水平和促進(jìn)藥物開發(fā)具有重要意義。

5 治療

EMs目前常用的治療方法包括藥物治療和手術(shù)治療。EMs是激素失衡性疾病，主要表現(xiàn)為雌激素表達(dá)上調(diào)和孕激素抵抗，因此激素治療的主旨是抑制雌激素分泌及其受體活性以及激活孕激素受體。激素治療的藥物包括促性腺激素釋放激素激動(dòng)劑（gonadotropin-releasing hormone agonist，GnRHa）及其拮抗劑、復(fù)方口服避孕藥（combined oral contraceptive，COC）和孕激素，以及雄激素和非甾體抗炎藥（nonsteroidal anti-inflammatory drug，NSAID）。盡管這些激素藥物均可治療或緩解EMs，但是這些藥物因?yàn)閲?yán)重的不良反應(yīng)或不甚滿意的治療效果，導(dǎo)致其使用受到限制，如：COC長時(shí)間使用可導(dǎo)致肝腎功能損害及血栓形成；孕激素類藥物可引起陰道不規(guī)則出血、經(jīng)期延長，還可以引起非墜生性卵巢囊腫等。此外，激素類藥物，包括GnRH和COC，不適合試圖受孕的患者，因?yàn)樗鼈兛梢种婆怕裑30]。手術(shù)治療可切除病灶，但手術(shù)可影響生育力，同時(shí)較高的復(fù)發(fā)率需再次手術(shù)，因此手術(shù)治療需要結(jié)合患者及其實(shí)際情況慎重考慮[31]。因此，發(fā)掘更好的治療方法勢(shì)在必行。

綜上所述，活化的血小板、PGE2/COX-2、Ang這些均參與缺氧促進(jìn)EMs形成的過程，抗血小板療法作為EMs的非激素療法在理論上是可行的，血小板可以通過核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）及轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor-β，TGF-β）信號(hào)通路引起HIF-1α增多，促進(jìn)EMs發(fā)展[5]，因此抗血小板治療有潛力用于臨床治療，但仍需進(jìn)一步研究。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，中醫(yī)利用內(nèi)異方可抑制EMs病灶生長，減少盆腔粘連，改善盆腔內(nèi)微環(huán)境，提高EMs小鼠的生殖力。祝燕莉等[32]對(duì)內(nèi)異方治療EMs的機(jī)制進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)異方可抑制NF-κB/COX-2信號(hào)通路和HIF-1α/COX-2信號(hào)通路，顯著改善EMs炎癥反應(yīng)和缺氧微環(huán)境，從而改善EMs的病情。缺氧可在EMs的發(fā)展中發(fā)揮著不可估量的作用，改善異位病灶缺氧狀態(tài)對(duì)治療有重要意義，仍需要進(jìn)一步深究。

6 結(jié)語

EMs是一種激素依賴性疾病，缺氧通過多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑促進(jìn)類固醇激素合成酶生成，進(jìn)而上調(diào)雌激素表達(dá)，并逆轉(zhuǎn)ERα/ERβ比值而增強(qiáng)其作用效率，為EMs提供了激素支持。缺氧也促進(jìn)血管生成、細(xì)胞凋亡、侵襲、轉(zhuǎn)移等生物學(xué)行為，這些改變導(dǎo)致患者產(chǎn)生疼痛、不孕等臨床表現(xiàn)，給患者生理、心理帶來極大的痛苦。近年低氧影響EMs的病理機(jī)制越來越受到學(xué)者們的關(guān)注，但仍有許多問題亟待解決，目前低氧調(diào)控異位內(nèi)膜細(xì)胞自噬的方式尚存在爭議，同時(shí)也需更多關(guān)注異位病灶中不同類型細(xì)胞的自噬水平；其次，阻斷低氧的信號(hào)傳導(dǎo)通路可以作為一個(gè)潛在的治療靶點(diǎn)，可為重新認(rèn)識(shí)EMs的發(fā)生、發(fā)展，為EMs的治療提供新的視角。未來還需深入探索EMs的發(fā)生機(jī)制，為臨床早期診斷、治療提供新的途徑。