徐滕晗綜述 張宗峰審校

子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis，EMs)是一種常見的良性婦科疾病，其特點是子宮內(nèi)膜樣組織在子宮腔外(如卵巢、腹膜和直腸陰道間隙等)的植入和生長，影響了全世界6%～10%育齡期女性的健康[1]。雖然EMs的發(fā)病機制尚不清楚，但纖維化是其主要病理特征，在EMs發(fā)生和進展過程中有大量細胞外基質(zhì)重組沉積，組織學上也常表現(xiàn)為子宮內(nèi)膜腺體和間質(zhì)周圍包裹過多致密的纖維組織[2]。過度的纖維化不僅導致瘢痕形成，產(chǎn)生盆腔疼痛，還會影響輸卵管的拾卵功能，減少卵泡儲備，導致EMs患者發(fā)生不孕[3]。一直以來人們認為EMs纖維化的發(fā)生主要是由內(nèi)膜組織異位種植后誘發(fā)的炎性環(huán)境導致的，隨著機制研究的深入進展，越來越多的異常因素(如免疫炎性細胞因子、關鍵細胞、感覺神經(jīng)纖維及非編碼RNA等)都參與纖維化過程。本文就EMs纖維化發(fā)生發(fā)展的研究機制進展作出綜述，以期為靶向EMs纖維化治療提供新的思路。

1 EMs纖維化與細胞因子

1.1 轉(zhuǎn)化生長因子-β 轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)被認為是纖維化過程中的關鍵分子，已在許多纖維收縮性疾病中發(fā)現(xiàn)了TGF-β的過度表達，如皮膚瘢痕、肺纖維化和腹膜粘連等。已有研究表明，與健康婦女相比，EMs患者血清和腹腔液TGF-β水平更高[4]。目前TGF-β促進EMs纖維化的機制主要有：(1) TGF-β1能夠促進異位間質(zhì)細胞纖維化因子(COL1A1、ACTA2、MMP2、CTGF)的表達[5]；(2)促進上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化及間皮細胞向成纖維細胞過渡[6-7]；(3)誘導成纖維細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)分化，導致細胞收縮力和膠原蛋白生成增加及平滑肌化生增加，從而導致纖維化[8]；(4)TGF-β可影響T輔助細胞的分化，刺激IL-17和IL-10等更多炎性因子釋放至腹腔，利于異位病變形成[9]。

1.2 白介素家族 持續(xù)的炎性反應觸發(fā)被認為是纖維化發(fā)展的原因，EMs是公認的免疫介導的慢性炎性疾病。EMs患者腹腔液中促炎細胞因子如白介素(IL)-10、IL-6、IL-33等濃度升高，抗炎細胞因子IL-37等濃度下調(diào)，且與盆腔粘連程度密切相關。Ganieva等[10]發(fā)現(xiàn)2型輔助性T細胞因子(IL-4和IL-13)刺激巧克力囊腫壁與深部子宮內(nèi)膜異位間質(zhì)細胞后，增加了骨膜素(細胞外基質(zhì)關鍵蛋白之一)的表達。當子宮碎片移植小鼠體內(nèi)后，可刺激受體小鼠腹膜腔表面的間皮細胞釋放大量內(nèi)源性IL-33，而IL-33又進一步誘導上皮細胞增殖和病變體積增加，如此惡性循環(huán)加重EMs纖維化的早期炎性反應[11]。此外，在子宮內(nèi)膜異位病變的上皮和基質(zhì)細胞中均可檢測到較高濃度的IL-33，通過IL-33刺激，腹膜巨噬細胞傾向于極化為M2型，加劇病變中的纖維化程度[12]。

2 EMs纖維化與關鍵細胞

2.1 血小板 EMs病變部位反復出血損傷，又反復修復愈合，最終導致纖維化的形成，在該過程中，血管發(fā)生破損并伴隨著血小板的外滲、聚集和活化。Zhang等[13]觀察到經(jīng)活化血小板處理后，EMs上皮細胞系形態(tài)由圓形變成紡錘形，上皮細胞標志物(E-鈣粘連蛋白)、間質(zhì)細胞標志物(N-鈣粘連蛋白、纖維連接蛋白、波形蛋白等)表達上升，并且α-平滑肌肌動蛋白(α-SMA)的表達也顯著上調(diào)，提示上皮細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)分化。在長時間暴露于活化血小板的人原代子宮內(nèi)膜異位間質(zhì)細胞中也觀察到了α-SMA表達的增加及分化的平滑肌細胞標志物。分子機制實驗表明[7，12]，活化的血小板通過釋放TGF-β1進而激活TGF-β/ Smad信號通路，促進EMs中上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化和成纖維細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)分化，導致細胞收縮力增加，膠原蛋白生成并最終導致纖維化。反過來，子宮內(nèi)膜異位癥間質(zhì)細胞既可以分泌血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)，促進血管生成和血管通透性增加，導致血小板外滲；又可以分泌強大的血小板活化分子(凝血酶和TXA2)，并以密度依賴性方式誘導血小板活化和聚集，有效地與血小板形成雙向溝通[14-15]。在小鼠EMs模型中，抗血小板治療(丹參酮ⅡA、奧扎格雷、黃芩素)后，血小板聚集、細胞增殖、血管生成、炎性反應、巨噬細胞浸潤和纖維化標志物的表達減少，阻礙了上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化、成纖維細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)分化及平滑肌化生，顯著改善了纖維化程度及痛覺過敏[16-17]。一項免疫組織化學分析顯示[18]，與卵巢EMs相比，深層浸潤性EMs(DIE)病灶纖維含量、波形蛋白與TGF-β1的表達更高，但E-鈣粘連蛋白含量、血管化程度較低，血小板聚集較少，造成結(jié)果差異除可能是由于EMs所處疾病階段不同之外，也提示DIE中的加速纖維化可能涉及血小板以外的因素。

2.2 巨噬細胞 巨噬細胞有2種不同的極化激活狀態(tài)：經(jīng)典激活(M1)表型和交替激活(M2)表型，M1巨噬細胞介導炎性反應，而M2巨噬細胞主要參與修復性抗炎、組織重塑和促纖維化活動。研究發(fā)現(xiàn)[19]，M2巨噬細胞分泌高水平的TGF-β1，驅(qū)動病灶內(nèi)常駐成纖維細胞中α-SMA及Ⅰ型膠原蛋白的表達，刺激其轉(zhuǎn)化成為肌成纖維細胞；此外還可以通過CCL7和CCL8等趨化因子介導的信號轉(zhuǎn)導路徑將其募集至損傷部位，最終導致細胞外基質(zhì)成分的過量生產(chǎn)，膠原蛋白沉積增加，膠原蛋白穩(wěn)定并交聯(lián)形成瘢痕組織[20]。M2巨噬細胞可以通過產(chǎn)生精氨酸酶來進一步促進纖維生成，精氨酸酶可激活谷氨酸和脯氨酸，而二者都是膠原合成所必需的[21]。M2巨噬細胞可以釋放大量抗炎細胞因子，如IL-10和IL-13等，參與EMs纖維化進展。此外，M2巨噬細胞調(diào)節(jié)的纖維化機制還涉及到外泌體，M2巨噬細胞衍生的外泌體富含lncRNA-ASLNCS5088，該lncRNA可高效轉(zhuǎn)移到成纖維細胞中，并作為內(nèi)源性海綿吸附microRNA-200c-3p，從而導致Ⅰ型膠原、Ⅲ型膠原、纖連蛋白和α-SMA表達增加[22]。近年來，有學者發(fā)現(xiàn)了一種巨噬細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化(MMT)細胞，它們同時表達2個譜系的標記(巨噬細胞：CD206；成肌纖維細胞：α-SMA)，體外實驗確定了該現(xiàn)象發(fā)生的分子機制，TGF-β1作用后的骨髓巨噬細胞中TGF-β/ Smad3信號轉(zhuǎn)導途徑被激活，導致巨噬細胞表現(xiàn)出成纖維細胞形態(tài)，并且α-SMA和Ⅰ型膠原表達增加[23]。Duan等[24]觀察到隨著EMs進展，M2巨噬細胞浸潤逐漸增加，并伴有進行性的上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化，成纖維細胞向肌成纖維細胞的轉(zhuǎn)分化和纖維化，巨噬細胞耗竭后M2巨噬細胞的病灶浸潤顯著減少，病灶纖維化含量和病灶重量也顯著降低，然而再次全身性地過繼轉(zhuǎn)移M2a巨噬細胞后，病變中纖維化的程度又顯著增加。

2.3 間皮細胞 間皮細胞實際上是一種鱗狀上皮細胞，在EMs患者的腹腔液、腹膜、卵巢表面上皮等都能表達，并且可以分泌炎性介質(zhì)、趨化因子、生長因子和細胞外基質(zhì)成分[25]。此外，子宮內(nèi)膜細胞與間皮細胞的黏附在子宮外EMs形成的初始階段發(fā)揮重要作用，抑制子宮內(nèi)膜間皮粘連可有效減少EMs的發(fā)生[26]。 學者們認為間皮細胞參與EMs纖維化最關鍵的機制是通過間皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化(MMT)分化為成纖維細胞，與上皮細胞一樣，經(jīng)活化血小板分泌的血小板衍生生長因子和TGF-β誘導后，間質(zhì)細胞獲得了MMT形態(tài)，侵襲遷移能力增強，鈣網(wǎng)蛋白表達減低，但間質(zhì)標志物的表達明顯增加，伴有細胞α-SMA表達升高及收縮力和膠原蛋白生成的增加，但TGF-β1和血小板衍生生長因子信號傳導途徑中和后消除了間質(zhì)細胞中血小板誘導的MMT[27]。

2.4 間充質(zhì)細胞 Liu等[28]成功從EMs患者異位病變中分離出了子宮內(nèi)膜異位間充質(zhì)干細胞，并且觀察到其在促進異位病變的建立及EMs的進展中發(fā)揮著重要作用。 Li等[29]證實了間充質(zhì)細胞可通過旁分泌產(chǎn)生TGF-β1和Wnt1，促進了卵巢EMs患者異位間質(zhì)細胞增殖、遷移、侵襲和膠原凝膠收縮，增加纖維化標志物的表達，該現(xiàn)象可被抗TGF-β1抗體或Wnt1負調(diào)節(jié)劑(Dkk1)逆轉(zhuǎn)。實驗表明，Wnt/β-catenin信號通路被間充質(zhì)細胞條件培養(yǎng)基中的TGF-β1和Wnt1激活，導致卵巢子宮內(nèi)膜異位基質(zhì)細胞的纖維化行為增強。近年來，從骨髓、腎、肺等各種組織中分離出的間充質(zhì)干細胞已被證明能夠分化為肌成纖維細胞，提示間充質(zhì)干細胞在纖維化疾病發(fā)展中發(fā)揮關鍵作用。Zhang等[30]首次報道了EMs患者腹腔液中激活素A通過Smad/CTGF途徑促進子宮內(nèi)膜間充質(zhì)干細胞向成纖維細胞分化。

2.5 肌成纖維細胞 肌成纖維細胞通過在炎性反應或受損的組織內(nèi)或周圍產(chǎn)生大量的細胞外基質(zhì)成分，包括膠原蛋白(尤其是Ⅰ型和Ⅲ型)、糖蛋白和蛋白聚糖(纖連蛋白、層粘連蛋白和腱糖蛋白)，在纖維化的發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用[31]。在EMs纖維化過程中，在各種因素刺激下，異位子宮內(nèi)膜上皮細胞、內(nèi)皮細胞、間充質(zhì)干細胞、成纖維細胞及巨噬細胞等都向肌成纖維細胞分化，因此纖維化被認為是所有類型EMs病變的最終結(jié)果[12，27，30]。

3 感覺神經(jīng)纖維

與健康的腹膜相比，EMs患者腹膜病變中感覺神經(jīng)纖維密度增加，深部浸潤性EMs也觀察到感覺神經(jīng)過度興奮，并且病變纖維化程度與病變中的神經(jīng)纖維密度呈正相關[32]。在小鼠EMs病變模型中，應用樹脂氧化蛋白或手術去神經(jīng)阻斷感覺神經(jīng)支配后，免疫組化分析發(fā)現(xiàn)病灶增殖、血管生成和纖維化標志物的表達均顯著下降，Masson三色染色評估纖維化程度明顯降低。體外實驗發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)肽物質(zhì)P和降鈣素基因相關肽或大鼠背根神經(jīng)節(jié)的上清液誘導上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化，成纖維細胞向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)分化，并進一步將子宮內(nèi)膜異位病變中的基質(zhì)細胞轉(zhuǎn)變?yōu)槠交〖毎?，最終導致纖維化，提示感覺神經(jīng)纖維在EMs病變纖維化發(fā)生中有促進作用[33-34]。有研究報道感覺神經(jīng)纖維分泌的神經(jīng)肽物質(zhì)P 通過直接激活PI3K/Akt/mTOR/S6激酶途徑并誘導促炎性巨噬細胞高表達Arginase-1、CD163和CD206，最終分化為交替激活的M2巨噬細胞[35]。

4 非編碼RNA

非編碼RNA主要包括miRNA、circRNA、lncRNA,在調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后基因表達中起著重要作用。在EMs患者中存在多種非編碼RNA表達失調(diào)，并與病灶增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移、血管生成及纖維化等多種生物學過程密切相關。MiR-214在卵巢EMs患者中的表達低于正常對照組，與纖維標志蛋白表達負相關，細胞過表達miR-214可直接影響α-SMA、Ⅰ型膠原蛋白及結(jié)締組織生長因子的表達，并能阻斷TGF-β的促纖維化作用，將miR-214模擬物加載外泌體并將其注入小鼠EMs模型后，纖維化進展被抑制，為EMs纖維化治療提供了一個新方向[36]。高雌激素作用下原位子宮內(nèi)膜異位間質(zhì)細胞中l(wèi)ncRNA H19水平上調(diào)，H19通過競爭性抑制miR-216a-5p結(jié)合位點來調(diào)節(jié)ACTA2表達，促進間質(zhì)細胞的侵襲和遷移，從而導致纖維組織形成[37]。研究人員發(fā)現(xiàn)，與正常子宮內(nèi)膜相比，異位子宮內(nèi)膜中has_circ_0067301的相對RNA水平顯著降低，其可以充當miR-141-5p的內(nèi)源海綿靶向Notch-1/Hes-1軸調(diào)節(jié)上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化[38]。

5 小結(jié)

纖維化是EMs患者的最終結(jié)局，常導致慢性疼痛、瘢痕形成、不孕等發(fā)生，目前臨床上尚無能夠成功逆轉(zhuǎn)纖維化的治療方法。EMs纖維化是由多種細胞因子、細胞類型、感覺神經(jīng)纖維及非編碼RNA共同參與及綜合作用的結(jié)果，隨著對EMs纖維化發(fā)生相關的分子和細胞機制研究深入，一些新的靶標和信號轉(zhuǎn)導途徑可以阻礙纖維化進展，甚至逆向纖維化。但是目前的實驗結(jié)果均是在體外細胞或小鼠模型所取得的，并沒有人體相關的臨床數(shù)據(jù)。然而相較于其他纖維化疾病，EMs纖維化發(fā)展機制的證據(jù)并不詳實，在以后的研究中要更多著力于繪制全面的分子機制網(wǎng)絡圖譜，理清各種參與者的層次分級，找到最有效安全的作用靶點。