洪莉，何勇

女性盆底功能障礙性疾病(female pelvic floor dysfunction，FPFD)是指各種病因導致盆底支持結構缺陷、損傷及功能障礙所造成的一類疾病，主要表現為尿失禁(urinary incontinence，UI)、盆腔器官脫垂(pelvic organ prolapse，POP)、大便失禁及性功能障礙。FPFD的發(fā)病率隨著年齡的增長而增高，其中POP及壓力性尿失禁(stress urinary incontinence，SUI)的發(fā)病率占FPFD總體發(fā)病率的80%。據Xue K[1]、Pang H[2]和Zhang C[3]等學者報道，我國成年女性UI總體患病率在8.7%～69.8%之間，POP總體患病率約為9.6%，性功能障礙的患病率約為 29.7%，POP或SUI接受手術治療的終生風險高達11%[4]。我國人口基數龐大，隨著人口老齡化加劇及生育政策的開放，FPFD風險人群增加[5-6]。FPFD的治療分為手術及非手術治療，其中非手術治療是針對盆底組織進行的物理、化學、生物學等多種方式干預的保護及修復治療，可改善肌力與組織電生理狀態(tài)，促進女性盆底功能恢復，減輕器官脫垂、膀胱過度活動等相關癥狀[7-8]。目前，已有多種電生理治療方法已在臨床應用，但其機制尚未系統(tǒng)闡明。本文就國內外已有的女性盆底康復治療電生理相關機制進行綜述，為FPFD治療和機制研究提供參考。

1 調節(jié)細胞外基質重構

陰道前壁、盆底韌帶組織和筋膜的薄弱是FPFD發(fā)生發(fā)展的重要原因[9]。韌帶、筋膜和陰道前壁的主要成分是纖維結締組織。結締組織含有膠原蛋白、彈性纖維、蛋白聚糖和糖蛋白，共同形成稱為細胞外基質(extracellular matrix,ECM)的粘彈性基質，ECM重塑是盆底功能障礙發(fā)病機制中的重要一步[10]。膠原纖維含量和排列結構的改變會顯著影響盆腔內筋膜的拉伸強度，減少其對膀胱頸部和膀胱底部的支撐作用，引發(fā)SUI[11]。

成纖維細胞是纖維結締組織最重要的細胞成分，在合成膠原纖維、調節(jié)ECM中具有重要作用[12]。在本團隊的前期研究中，使用陰道擴張法構建了SUI小鼠模型，發(fā)現SUI小鼠中膠原蛋白Ⅰ和Ⅲ的表達水平顯著降低，而電刺激(electrical stimulation,ES)療法增加了SUI小鼠的膠原蛋白含量，緩解了小鼠SUI癥狀。進一步分析發(fā)現，ES導致TGFβ1-Smad2/3通路激活，TGF-β1、p-Smad2和p-Smad3蛋白上調，促進膠原再生，從而起到治療小鼠SUI的作用[13]。由于膠原蛋白I和III在維持組織拉伸強度和機械穩(wěn)定性方面起著重要作用，增加膠原蛋白沉積可以恢復正常的盆腔組織結構和功能，從而對SUI產生治療效果。ES可以改變細胞內Ca2+濃度。Ca2+作為廣泛分布在細胞中的第二信使，能調節(jié)細胞增殖、分化、死亡等生物活性。在成纖維細胞中，參與合成和分泌膠原蛋白的主要鈣通道是L型和T型通道。以T型鈣通道為例，其分為CACNA1G、CACNA1H和CACNA1I3亞型，又稱Cav3.1、Cav3.2和Cav3.3[13-14]。深入研究后發(fā)現，ES激活小鼠成纖維細胞Cav3.2鈣通道，使細胞內Ca2+增加激活calpain2，隨后切割talin1形成Cleaved-talin1，Cleaved-talin1與細胞內整合素亞基結合后暴露整合素細胞外結構域和配體之間的結合位點，從而導致細胞外結構域改變和整合素β1激活，最后通過TGFβ1上調膠原蛋白Ⅰ/Ⅲ的生成[14-15]。ES刺激后成纖維細胞內增加的Ca2+不僅激活calpain2，還促進Smad2/3核易位增加，上調Akt和GSK3β磷酸化水平從而促進Akt/GSK3β信號通路的激活，促進小鼠陰道前壁成纖維細胞的增殖和活化[16]。此外，經陰道ES促進小鼠陰道前壁中的PCNA和α-SMA表達，成纖維細胞細胞周期蛋白B1和細胞周期蛋白D1表達水平升高[16]。PCNA是一種參與細胞周期調節(jié)的蛋白質，并參與DNA復制，其上調表明ES后成纖維細胞的增殖和活化，可能是ES治療SUI的機制。

2 改善盆底肌功能

盆底肌結構和功能異常是FPFD發(fā)生發(fā)展的重要組織學機制，ES治療在改善盆底肌功能上的作用已得到臨床研究證實[17]，但目前相關的機制研究尚少，潛在機制表現在以下四個方面：① 調節(jié)肌細胞的電活動。徐運茹[18]通過對125例產后盆底功能障礙患者的對照研究發(fā)現，ES通過適宜強度的電流調節(jié)盆底肌的肌電從而改善盆底肌的收縮功能。體外實驗中，ES刺激降低了C2C12肌管中的Na+和K+電化學梯度，與肌肉收縮時Na+/K+-ATP酶激活后造成的Na+、K+電化學梯度相同[19]，這可能是ES調節(jié)肌電改善盆底肌收縮功能最為直接的作用。② 影響肌細胞能量代謝。ES以頻率依賴性方式通過pannexin-1通道從肌肉纖維中釋放三磷酸腺苷 (adenosine triphosphate，ATP)，細胞外激活的ATP最終調節(jié)基因表達的信號，并能夠通過激活P2Y受體、磷脂酰肌醇3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase，PI3K)、Akt和AS160來增加葡萄糖轉運[20]。同時，Yue Y等[21]研究發(fā)現ES增強了肌管裂解物或肌組織中Axin1和AMPK的相互作用，以AMPK依賴性方式上調C2C12肌管和小鼠腓腸肌中的總細胞Axin1水平，通過AMPK/Axin1-Rac1信號通路介導骨骼肌葡萄糖攝取。③ 調節(jié)肌纖維類型。骨骼肌的ES刺激可以產生代謝酶和收縮蛋白基因表達的變化，從而導致肌纖維從快到慢的表型轉變。ES誘導C2C12細胞分化的表型發(fā)生變化，表現為快肌纖維標志物MyHC-IIb下調，伴隨著胰島素樣生長因子2(insulin growth factor 2，IGF-2)mRNA水平下調和IGFBP-4 mRNA水平上調[22]。④ 改善肌肉組織微循環(huán)。ES不僅通過直接作用于肌細胞本身，還可以通過調節(jié)肌肉組織微循環(huán)改善肌肉功能，促進血管的開放或毛細生成，增加肌肉組織中的血流量[23-24]。在10 Hz的頻率刺激下，肌肉中毛細血管數量增加，同時伴隨毛細血管動脈化增加小動脈數量[25]。運動神經電刺激引起肌肉收縮，促使K+-ATP通道激活和NO釋放，促使小動脈擴張[26]。Kadda B[27]對4例雷諾病患者和2例糖尿病多發(fā)性神經病患者，進行2～5 Hz TENS遠程刺激30～45 min使寒冷肢體的外周血管顯著擴張，遠端肢體表面溫度升高7～10℃。然而，Camargo AL等[28]發(fā)現經陰道盆底功能性ES并未改變大鼠尿道周圍血管數量，但顯著增加尿道周圍肌肉厚度。說明ES在改善盆底循環(huán)同樣具有明顯作用，但似乎仍存在一定爭議。

3 促進盆底神經損傷修復

陰部神經作為周圍神經，其損傷和再生過程十分復雜，涉及雪旺氏細胞(schwann cells，SCs)的變性、增殖和遷移；巨噬細胞向損傷區(qū)定向趨化，吞噬變性SCs和崩解髓鞘；神經元軸漿的運輸與軸突的再生等方面的變化，其間有多種細胞因子、細胞骨架成分以及細胞間的信號分子參與和調控[29]。ES可促進人和大鼠神經延遲修復后的神經再生，加速軸突生長及損傷的神經元功能恢復[30-31]，且陰部神經電刺激治療SUI已在大鼠模型中得到證實[32-33]，但確切機制不清。

ES通過直接調節(jié)神經元信號、促進神經元軸突再生發(fā)揮作用。有研究者提出，ES可模擬軸突損傷時傳播的逆行鈣波，引發(fā)啟動細胞的自主再生機制，即ES通過加速軸突穿過損傷部位進入損傷遠端神經節(jié)段的神經內管的過程來增強早期再生，而抑制電壓門控鈣通道或抑制神經元內質網鈣釋放，阻斷這種鈣波，會阻止軸突再生[34-36]。在神經元細胞體中，ES 可增加腦源性神經營養(yǎng)因子(brain derived neurotrophic factor，BDNF)及其高親和力受體酪氨酸激酶受體B(tyrosine kinase receptor B，TrkB)的表達，上調關鍵再生相關基因(regeneration associated genes，RAGs)，促進軸突生長[37-39]。ES可通過鈣依賴性機制上調BDNF和trkB并通過環(huán)AMP (cAMP) 途徑增加RAGs如 Tα1 微管蛋白和生長相關蛋白43 (growth associated protein-43，GAP-43)。BDNF依賴性磷酸二酯酶抑制cAMP降解也維持cAMP水平升高[40]。cAMP通過激活cAMP 反應組件結合蛋白 (cAMP response element binding，CREB)，抑制p75-Nogo受體 (p75-NgR) 途徑中的Rho蛋白，以及上調Tα1微管蛋白，增強細胞骨架組裝[41-44]。由于這些反應在神經元細胞體進行，因此抑制軸突中ES部位的逆行動作電位傳播消除了ES對周圍神經再生的有益作用[45]。Jiang HH等[33]使用大鼠陰部神經擠壓模型證實陰部神經ES增加Onuf核 BDNF和βII-微管蛋白的表達，改善陰部神經擠壓引起的SUI癥狀。本課題組在前期研究證實，ES可以促進DRGs分泌谷氨酸，導致SCs細胞內鈣水平升高和衍生的外泌體分泌增加，增加神經細胞的活性，這可能是ES治療SUI的重要機制之一[46]。

BDNF不僅在運動神經元和背根神經節(jié)神經元中產生，其在SCs中的生成分泌對正常發(fā)育、突觸可塑性同樣至關重要[40]。體內外研究顯示，ES可通過電壓門控通道介導鈣離子內流，從而激活下游ERK途徑介導BDNF合成，增強體內受損軸突的髓鞘再生[38,47]。此外，ES也可上調SCs中其他神經營養(yǎng)因子的表達，如神經生長因子(nerve growth factor，NGF)[47-48]。ES通過T型電壓門控鈣通道誘導鈣流入觸發(fā)細胞胞吐作用，誘導SCs釋放NGF，促進受損神經的存活和生長[49]，表明ES可能通過調節(jié)的SCs功能變化在陰部神經損傷相關SUI的治療中發(fā)揮作用。

4 小結與展望

盆底電生理治療具備無創(chuàng)、經濟、有效的優(yōu)點，適用于輕中度FPFD患者，尤其是針對有手術禁忌證的老年人群，可減少手術創(chuàng)傷，減輕治療的經濟壓力，提高患者生活質量。綜合目前已有的研究，電生理治療機制復雜多樣，主要是通過調節(jié)組織的生物電活動，影響細胞蛋白合成、促進損傷修復、改善肌肉收縮、穩(wěn)定盆底組織構架，多水平調節(jié)盆底組織生物活性，在改善盆底組織功能中表現出明顯的治療優(yōu)勢與應用價值。目前，臨床應用的多種ES療法對盆底神經、肌肉及筋膜韌帶展現出明顯的治療效果，深入研究盆底電生理療法相關機制，探索更為科學、有效的電生理治療方式，建立標準化、個體化的電生理治療體系將是未來研究的重點。