謝韜，曾薇薇，陸齊天，周華

子宮內(nèi)膜異位癥（endometriosis，EMs）是指有活性的子宮內(nèi)膜組織（腺體或間質(zhì)）種植在子宮體以外的部位并反復(fù)出血的一種疾病。臨床上常表現(xiàn)為漸進性加重性痛經(jīng)、難治性不孕，且極易復(fù)發(fā)等特點，嚴(yán)重影響患者的身心和生殖健康[1]。近年研究表明EMs 的發(fā)生發(fā)展與異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞在組織器官間的變化運動密切相關(guān)[2]。具體的病理機制概括：異位內(nèi)膜細(xì)胞經(jīng)過上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化、黏附侵襲、血管生成過程最終導(dǎo)致異位病灶的形成，其中不同的信號通路在具體的某一階段發(fā)揮主要的調(diào)節(jié)作用，現(xiàn)從上述過程進行綜述。

1 子宮內(nèi)膜上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial mesenchymal transition，EMT）

子宮內(nèi)膜EMT 是對“經(jīng)血逆流異位種植學(xué)說”的補充。子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞在轉(zhuǎn)化中失去上皮表型，獲得間質(zhì)表型，伴隨著失去了屏障保護作用進而具備了轉(zhuǎn)移、浸潤和抗凋亡的特性，內(nèi)膜更容易發(fā)生運動遷移。EMT 是異位病灶形成的先決條件，參與EMs 的主要為Ⅱ型EMT（參與慢性炎癥反應(yīng)，促進組織纖維化）和Ⅲ型EMT（誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生惡性轉(zhuǎn)移），相關(guān)的分子變化包括E-鈣黏蛋白（E-cadherin）等上皮標(biāo)志物的表達缺失，而獲得了N-鈣黏蛋白（N-cadherin）、纖維連接蛋白和肌動蛋白等間質(zhì)細(xì)胞特性。轉(zhuǎn)化生長因子β（transforming growth factor β，TGF-β）通路和Wnt 通路通過調(diào)節(jié)相關(guān)“標(biāo)志物”蛋白的表達參與EMT 過程[3]。

1.1 TGF-β 信號通路TGF-β 是人體內(nèi)主要的致纖維化因子，由巨噬細(xì)胞合成并分泌，主要作用是調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖、分化和凋亡以及組織纖維化、創(chuàng)傷愈合、血管生成過程。其主導(dǎo)的信號通路有兩條：經(jīng)典的Smad 依賴通路和非Smad 依賴通路。前者Smad蛋白為通路的關(guān)鍵節(jié)點，Smad 蛋白家族包括Co-Smad（共同介導(dǎo)型）、R-Smad（調(diào)節(jié)型）、I-Smad（信號轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制型），不同的Smad 蛋白介導(dǎo)相應(yīng)的TGF-β的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。經(jīng)典的TGF-β/Smad 信號通路中，TGF-βⅠ、Ⅱ型受體兩兩形成的異源四聚體復(fù)合物與TGF-β 結(jié)合后被激活，Smad2、Smad3 募集到Ⅰ型受體上被磷酸化后又脫離，進入細(xì)胞質(zhì)中與Smad4共同形成三聚體復(fù)合物。該三聚體復(fù)合物進入細(xì)胞核中與DNA 上的Smad 結(jié)合元件區(qū)域結(jié)合誘導(dǎo)轉(zhuǎn)錄。轉(zhuǎn)錄結(jié)束后，Smad 復(fù)合物解離，R-Smad 重新回到細(xì)胞質(zhì)中，完成“Smad 循環(huán)”。

TGF-β 在腫瘤的發(fā)展過程中發(fā)揮雙向調(diào)節(jié)作用：早期發(fā)揮對腫瘤的抑制作用，隨著腫瘤的進展又轉(zhuǎn)化為腫瘤促進因子，促進EMT 引發(fā)腫瘤的遷移[4]。EMs 具有類似于腫瘤轉(zhuǎn)移侵襲的特點，研究表明在EMs患者病灶中可以檢測到高水平的TGF-β 表達[5]，Soni等[6]在EMs 小鼠模型中加入外源性激活的TGF-β時發(fā)現(xiàn)：磷酸化的N-鈣黏蛋白以及構(gòu)成細(xì)胞骨架的波形蛋白表達均增強，推測TGF-β 在EMs 中通過激活下游的Smad2/3 蛋白增強了異位內(nèi)膜細(xì)胞EMT并促進其轉(zhuǎn)移。又有研究指出TGF-β 與鋅指E 盒同源結(jié)合蛋白1（ZEB1）之間存在TGF-β-BMP2-MMP2-PG-COX2-ZEB1 通路[7]，后者能夠直接作用于E-鈣黏蛋白參與EMT 過程，當(dāng)增強TGF-β 的表達時，ZEB1 表達也隨之增強，伴隨著EMT 過程的激活。微小RNA（miRNA）是一類新的單鏈RNA，屬于外泌體的一種，可以靶向調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄表達，參與多種婦科疾病的發(fā)生[8]。Wang 等[9]發(fā)現(xiàn)miR-141 在EMs 中低表達，當(dāng)增強其活性時，能夠檢測到相應(yīng)TGF-β、Smad蛋白以及相關(guān)鈣黏蛋白、波動蛋白的表達降低，內(nèi)膜細(xì)胞的侵襲能力減弱，提示miR-141 可以通過抑制TGF-β/Smad 信號通路抑制EMT 過程，以上也間接論證了TGF-β 通路參與調(diào)控了EMT 過程。

1.2 Notch 信號通路Notch 蛋白分為膜外部分、跨膜部分以及細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)域（NICD），相鄰細(xì)胞之間膜上跨膜配體（5 個同源配體：Dll-1、Dll-3、Dll-4 和Jagged-1、Jagged-2）與跨膜受體（4 種：Notch1～4）相互作用，產(chǎn)生了Notch 信號。信號的傳遞過程是Notch 蛋白經(jīng)過兩次剪切后膜外部分與膜內(nèi)部分相互分離，最后經(jīng)γ-分泌酶切割使NICD 進入核膜，激活下游靶基因CSL 開始轉(zhuǎn)錄，當(dāng)NICD 被泛素化降解時，轉(zhuǎn)錄隨即停止。

Notch 信號通路最早被發(fā)現(xiàn)與EMs 發(fā)病機制中血管生成的過程有關(guān)[10]，其中Notch 信號可以控制EMs 中出芽式血管生成[11]。近年研究表明，Notch 信號通路在EMs 中的EMT 過程發(fā)揮重要的調(diào)控作用。Qi 等[12]指出雌激素促進正常和子宮內(nèi)膜在位上皮的遷移、侵襲，而褪黑激素和阻斷Notch 通路能夠抑制17β-雌二醇誘導(dǎo)的該過程以及EMs 內(nèi)膜的EMT。外泌體能夠通過與靶細(xì)胞膜融合的方式，釋放內(nèi)含的RNA 傳遞信息，調(diào)節(jié)E-鈣黏蛋白、N-鈣黏蛋白、波動蛋白等的表達，進而影響EMT 過程。Luo等[13]發(fā)現(xiàn)Notch 蛋白是miR-34c-5p 的下游靶分子，miR-34c-5p 通過抑制Notch 的活化抑制內(nèi)膜細(xì)胞的EMT。Zhang 等[14]觀察到異位子宮內(nèi)膜中存在環(huán)狀RNA has-circ-0067301/miR-141-5p/Notch-1 軸調(diào)節(jié)EMT，提示Notch 信號通路與EMs 的形成密切相關(guān)。

2 子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞與黏附、侵襲

郎景和教授提出了關(guān)于EMs 發(fā)病機制的“3A”學(xué)說（Attachment、Aggression、Angiogenesis），異位子宮內(nèi)膜間質(zhì)同種細(xì)胞間脫離黏附，通過腹水或腹腔液、腹腔細(xì)胞、腹腔外基質(zhì)三道防線進入腹腔，完成異種細(xì)胞間的黏附，為進一步的侵襲和病灶形成打下基礎(chǔ)[15]。黏附過程受到細(xì)胞黏附分子（CAM）和相關(guān)鈣黏蛋白的調(diào)節(jié)，其分子結(jié)構(gòu)的破壞會有利于內(nèi)膜細(xì)胞更好地“生根種植”。在侵襲過程中涉及到細(xì)胞外基質(zhì)（ECM）的降解和重建，基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP）等分子參與該過程。其中核因子κB（NF-κB）作為MMP 的調(diào)節(jié)因子，直接影響異位內(nèi)膜細(xì)胞黏附、侵襲的形成。Wnt/β 連環(huán)蛋白（β-catenin）通路被發(fā)現(xiàn)在此過程存在異常表達[16]。

2.1 NF-κB 信號通路NF-κB 又稱為核因子激活的B 細(xì)胞的κ 輕鏈增強子，是一種具有轉(zhuǎn)錄調(diào)控功能的蛋白質(zhì)復(fù)合物，能夠在異位內(nèi)膜細(xì)胞的黏附和侵襲過程中發(fā)揮作用。NF-κB 家族主要由RelA（p65）、c-Rel、Rel-B、p50 和p52 組成，成員間兩兩結(jié)合形成“蝴蝶樣”結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)錄因子，最常見的為p65與p50 形成的異二聚體。正常狀態(tài)下，此二聚體與NF-κB 抑制蛋白（IκB）結(jié)合停留在細(xì)胞質(zhì)中，不發(fā)揮轉(zhuǎn)錄活性。外在因素如環(huán)氧合酶2（COX-2）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）、脂多糖（LPS）等常作為上游信號分子激活該通路，激活的IκB 激酶（IKK）隨即使其下游的IκB 磷酸化、泛素化，進而被降解，NF-κB 二聚體脫離暴露。此異二聚體中的p50 擁有核定位信號，促使整個二聚體向細(xì)胞核內(nèi)轉(zhuǎn)移，而p65 則能夠識別特定的DNA 序列，使二聚體在核內(nèi)與靶基因結(jié)合并調(diào)節(jié)促進轉(zhuǎn)錄，影響EMs 的發(fā)生、發(fā)展。

Nanda 等[17]報道了氧化應(yīng)激狀態(tài)下EMs 中多個細(xì)胞因子的表達增強，細(xì)胞外基質(zhì)過度降解促進了內(nèi)膜細(xì)胞的侵襲過程。其機制與NF-κB 在氧化應(yīng)激條件下激活受到抑制，進而影響到下游靶分子MMP表達增強有關(guān)。而NF-κB 還可以靶向作用細(xì)胞間黏附分子1（ICAM-1），內(nèi)膜細(xì)胞分泌ICAM-1 調(diào)節(jié)細(xì)胞與細(xì)胞間、細(xì)胞表面受體與細(xì)胞外基質(zhì)的相互作用，影響內(nèi)膜的侵襲過程[18-19]。進一步研究發(fā)現(xiàn)，相當(dāng)數(shù)量的外泌體也需要通過NF-κB 通路影響?zhàn)じ胶颓忠u反應(yīng)，參與EMs 的發(fā)生發(fā)展。來自腹腔巨噬細(xì)胞的miR-22-3p 能夠激活NF-κB 進而提升MMP 的表達，MMP 參與細(xì)胞外基質(zhì)的降解過程，細(xì)胞的侵襲能力增強[20]。Yu 等[21]發(fā)現(xiàn)長鏈非編碼RNA（lncRNA）MALATA1 在異位內(nèi)膜組織中呈高表達，當(dāng)轉(zhuǎn)染入其特定的抑制劑時，異位內(nèi)膜細(xì)胞的侵襲力減弱同時觀察到NF-κB 和MMP-9 的活性降低，推測lncRNA MALATA1 是通過NF-κB 參與EMs 的過程。綜上所述，NF-κB 信號通路參與調(diào)控EMs 的黏附侵襲過程。

2.2 Wnt/β-catenin 信號通路β-catenin 是一種多功能蛋白，作用于細(xì)胞骨架，表現(xiàn)為細(xì)胞對胞外的刺激信號作出相應(yīng)的反應(yīng)，在細(xì)胞核內(nèi)充當(dāng)轉(zhuǎn)錄因子。而Wnt 蛋白是一類可通過自分泌或旁分泌發(fā)揮作用的分泌型糖蛋白，其信號途徑能引起胞內(nèi)β-catenin積累，并調(diào)節(jié)基因表達。正常情況下，大部分的β-catenin 與上皮細(xì)胞中的E-鈣黏蛋白構(gòu)成復(fù)合體，具有介導(dǎo)同型細(xì)胞間相互黏附的作用，維持上皮細(xì)胞的穩(wěn)定性和完整性。而小部分的β-catenin 在細(xì)胞質(zhì)中游離，與軸蛋白/腺瘤病大腸桿菌/酪蛋白激酶1/糖原合成酶激酶3β（Axin/APC/CK1/GSK-3β）結(jié)合形成“降解復(fù)合物”，之后泛素化并被蛋白酶體降解，維持了胞內(nèi)游離的β-catenin 低水平。當(dāng)機體出現(xiàn)Wnt信號時，Wnt 蛋白與卷曲蛋白（Frizzled）等結(jié)合形成復(fù)合物，進一步將刺激信號傳遞至胞內(nèi)的蓬亂蛋白（Dsh），抑制“降解復(fù)合物”的活性，表現(xiàn)為其磷酸化中止，β-catenin 析出。后者在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)含量增加，進入細(xì)胞核結(jié)合相應(yīng)的轉(zhuǎn)錄因子T 細(xì)胞因子/淋巴樣增強因子（TCF/LEF），激活Wnt 信號通路，實現(xiàn)相關(guān)靶基因的表達。

EMs 病灶組織中能夠檢測到Wnt/β-catenin 信號通路的異常表達，當(dāng)通路被抑制時能夠阻斷EMs病灶皮損處內(nèi)膜細(xì)胞的增殖和遷移[22]。E-鈣黏蛋白是介導(dǎo)細(xì)胞間黏附的重要糖蛋白，下調(diào)其表達能夠激活Wnt/β-catenin 通路，同時增強內(nèi)膜細(xì)胞的遷移和侵襲[23]。相關(guān)研究指出，分泌型卷曲相關(guān)蛋白2（SFRP2）與通路中的卷曲蛋白高度同源，前者能夠作為激動劑激活通路促進EMs 的發(fā)展[24]。外泌體調(diào)節(jié)異位內(nèi)膜細(xì)胞的黏附侵襲過程也是通過Wnt/β-catenin 信號通路發(fā)揮作用，Zhu 等[25]研究指出，增強異位內(nèi)膜組織中miR-488 的表達可以增強異位內(nèi)膜細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲能力，其原因是Wnt/β-catenin 信號通路中的卷曲蛋白FZD7 是miR-488 的下游靶分子，miR-488 間接抑制了β-catenin向核內(nèi)轉(zhuǎn)移，從而阻斷了信號通路。Mai 等[26]指出lncRNA LOC100505766（LINC01541）能夠減弱雌激素誘導(dǎo)的異位內(nèi)膜細(xì)胞的遷移和侵襲，其機制與LINC01541 靶向作用Wnt/β-catenin 信號通路有關(guān)。

3 子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞與血管生成

新生血管的形成是EMs 形成過程的關(guān)鍵，異位內(nèi)膜通過遷移、黏附和侵襲，最終形成異位病灶，這離不開新鮮血液的供應(yīng)和支持，并且新生血管的形成也有利于異位病灶的快速生長。血管內(nèi)皮生長因子（VEGF）是促血管內(nèi)皮生長、增強血管通透性的細(xì)胞因子，在血管生成的過程中發(fā)揮重要作用，在EMs中受到磷脂酰肌醇3 激酶/蛋白激酶B/哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（PI3K/Akt/mTOR）信號通路的調(diào)節(jié)。

3.1 PI3K/Akt/mTOR 信號通路PI3K/Akt/mTOR信號通路可以整合一系列細(xì)胞外信號，調(diào)節(jié)不同細(xì)胞的功能。當(dāng)生長因子作用于細(xì)胞膜表面受體時，經(jīng)受體酪氨酸激酶（RTK）激活PI3K?；罨腜I3K 將二磷酸磷脂酰肌醇（PIP2）磷酸化為三磷酸磷脂酰肌醇（PIP3），后者進一步活化Akt，進而抑制結(jié)節(jié)性腦硬化復(fù)合物1/結(jié)節(jié)性腦硬化復(fù)合物2（TSC1/TSC2）二聚體的形成，最終激活了mTOR。mTOR 主要的功能是調(diào)控蛋白質(zhì)的翻譯過程，在細(xì)胞生長中發(fā)揮重要作用。在EMs 中，該通路過度激活異常表達，通過調(diào)節(jié)細(xì)胞相關(guān)自噬、凋亡因子的表達，影響異位內(nèi)膜的黏附侵襲及血管生成等過程。

3.2 PI3K/Akt/mTOR 信號通路與EMs 研究顯示PI3K/Akt/mTOR 信號通路在調(diào)節(jié)VEGF 的表達上起到重要作用[27]。Liu 等[28]指出Akt 能夠促進細(xì)胞一氧化氮合酶（eNOS）的磷酸化，產(chǎn)生更多的一氧化氮（NO），進而刺激血管的生成。COX-2 作為前列腺素（PG）的限速酶能夠在受到細(xì)胞因子刺激后誘導(dǎo)VEGF 的合成，Jana 等[29]發(fā)現(xiàn)內(nèi)膜上皮細(xì)胞中存在COX-2-PGE2-pAkt 軸，能通過調(diào)節(jié)MMP-2 的活性調(diào)節(jié)新生血管形成。以上均說明了PI3K/Akt/mTOR信號通路在EMs 血管生成病理過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。同時該通路也是多種分子的下游作用靶點，人參皂苷Rg3 在EMs 大鼠模型中阻斷VEGF 受體2（VEGFR-2）介導(dǎo)的PI3K/Akt/mTOR 信號通路的激活，抑制了內(nèi)膜病灶血管生成的同時促進了異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的凋亡[30]。白細(xì)胞介素37b（IL-37b）在EMs 中異常表達抑制了炎癥因子及VEGF 的表達，同時還檢測到Akt 和Erk1/2 的磷酸化，推測IL-37b通過作用PI3K/Akt/mTOR 信號通路影響血管生成的過程[31]。

綜上所述，基于上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化學(xué)說和“3A”理論完整概括出EMs 的病理機制過程。異位內(nèi)膜細(xì)胞經(jīng)過上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化、黏附侵襲及血管生成過程后最終導(dǎo)致異位病灶的形成，其中不同信號通路在不同的階段發(fā)揮主要的調(diào)控作用。然而，各信號通路往往存在對其他過程的微弱調(diào)控作用，不同信號通路間又可以相互產(chǎn)生聯(lián)系和影響組成信號調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜的機制使得研究的難度增加。因此需要從EMs 過程出發(fā)對信號通路有更深入的研究，為EMs 的防治提供新的研究思路。