楊東霞，張良，蔣志恒，姚慧，李紅梅,2

(1.黑龍江中醫(yī)藥大學，哈爾濱 150040；2.黑龍江中醫(yī)藥大學附屬第二醫(yī)院婦二科，哈爾濱 150001；3.湖北中醫(yī)藥高等?？茖W校，湖北 荊州 434000)

子宮內膜異位癥(endometriosis，EMS)是指具有活性的子宮內膜細胞出現(xiàn)在子宮內膜被覆以外的部位，有淺表EMS、卵巢EMS和深部浸潤型EMS三種亞型。近年研究發(fā)現(xiàn)，EMS的發(fā)病率呈逐年升高趨勢，在育齡期婦女中的發(fā)病率為5%～10%[1]，主要表現(xiàn)為慢性盆腔痛及不孕，其易復發(fā)性是臨床治療的難題，給患者的生活質量造成嚴重影響。EMS在組織學上雖然呈現(xiàn)良性腫瘤的病理狀態(tài)，但具有內膜細胞遷移、黏附和新生血管生成等惡性腫瘤的特點。目前，公認的EMS發(fā)病機制為在位子宮內膜組織和細胞逆流至盆腔后，經(jīng)過黏附、侵襲、血管生成進而種植生長形成異位病灶。但此過程受多種因素影響，是否存在關鍵的調控因子及調控因子的作用靶點尚未闡明。目前從哺乳動物中鑒定出的水通道蛋白(aquaporin,AQP)共有13種亞型(AQP0～12)。水通道是水分子選擇性通過的孔道，AQP參與跨膜運輸流體、細胞遷移、神經(jīng)興奮細胞增殖、腦水腫等生物學功能。AQP存在于在女性生殖器官中的子宮、卵巢、輸卵管等部位，參與卵泡的排卵、月經(jīng)的形成以及惡性腫瘤或具有惡性行為的良性婦科疾病的發(fā)生發(fā)展，而子宮內膜發(fā)生變異時AQP表達出現(xiàn)異常[2]。因此，AQP可能是EMS發(fā)生發(fā)展的調控因子或調控因子的作用靶點，然而針對AQP與EMS的相關性，尤其是與EMS發(fā)病機制的相關性研究報道較少?，F(xiàn)就AQP在EMS發(fā)病機制中的研究進展予以綜述。

1 AQP

水分子及其他小分子物質通過細胞膜的運動是生物學上的普遍現(xiàn)象。AQP1于1991年被發(fā)現(xiàn)，經(jīng)典AQP的作用主要是水的運輸[3]，AQP形成的同四聚體通道可促進水通過生物膜的導入，進而促進細胞遷移和增殖，調節(jié)水鹽平衡和脂肪代謝以及神經(jīng)信號的傳遞等[4]。由于女性生理的特殊性，在病理生理過程中卵泡的排出、月經(jīng)周期的形成以及惡性腫瘤疾病均涉及液體的流動和細胞容積表型的改變，而水的運輸也可能通過改變細胞體積來調節(jié)細胞的功能。AQP屬于疏水性蛋白質，是一類能促進水轉運的小分子跨膜蛋白家族，作為水分子選擇性通過的孔道，其廣泛參與女性生殖器官生理和婦科疾病病理機制的發(fā)生。AQP是維持體液平衡的基本物質，同時AQP及其信使RNA(messenger RNA,mRNA)參與細胞遷移，促進新血管生成、增殖等生理病理過程。此外，EMS與子宮相關的AQP部分亞型的異常表達有關[5]。

2 AQP與EMS的發(fā)病機制

目前，EMS公認的發(fā)生機制是在位內膜發(fā)生異地黏附-侵襲-血管生成及免疫系統(tǒng)功能異常。1927年Sampson提出經(jīng)血逆流學說，1940年Sampson提出了第二種EMS發(fā)病理論和機制，即內膜組織可沿著輸卵管逆行流動，并可能植入腹膜或卵巢表面，驗證了EMS的發(fā)病機制[6]。

免疫系統(tǒng)功能異常是EMS發(fā)病的機制之一，EMS中的慢性局部炎癥與自身免疫性疾病有相似之處。研究表明，巨噬細胞、T淋巴細胞及自然殺傷T細胞的數(shù)量和(或)功能異?？赡軐е庐愇蛔訉m內膜種植，其中巨噬細胞是EMS患者腹腔液中發(fā)現(xiàn)的主要細胞群[7]。T細胞的反應活性和自然殺傷T細胞的細胞毒性降低，可激活效應T細胞和巨噬細胞，刺激局部炎癥環(huán)境，促進血管生成，導致EMS的發(fā)展，說明EMS具有明顯的免疫細胞浸潤的炎癥特征環(huán)境[8]。同時，EMS是雌激素依賴性疾病，局部高雌激素環(huán)境有利于異位子宮內膜細胞黏附-侵襲-血管生成，促進異位病灶的發(fā)生發(fā)展[9]。

2.1AQP與子宮內膜細胞遷移 AQP在惡性腫瘤等疾病中所表現(xiàn)出的對細胞遷移、侵襲以及新生血管生成的促進效果已經(jīng)得到證實，雖然EMS具有惡性腫瘤的特點，但AQP對EMS的遷移過程尚未完全確定。有研究比較EMS在位子宮內膜、異位子宮內膜以及非EMS子宮內膜的AQP表達水平發(fā)現(xiàn)，在位子宮內膜細胞中的AQP表達水平明顯高于異位子宮內膜細胞，且各組AQP9表達水平比較差異有統(tǒng)計學意義[10]。體外研究發(fā)現(xiàn)，AQP9參與胞外信號調節(jié)激酶/p38促分裂原活化的蛋白激酶途徑，可刺激基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)2和MMP9的表達，而MMP可降解基膜和細胞外基質，促進血管內皮細胞增殖，同時與整合素相互活化，增強細胞間的黏附作用[11]。因此，MMP表達增強可刺激子宮內膜細胞的遷移和侵襲能力進而促進EMS的發(fā)生。Jiang等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在位子宮內膜細胞中的AQP2、AQP5和AQP8表達水平明顯高于異位子宮內膜細胞，且在位子宮內膜細胞的遷移活性高于異位子宮內膜細胞，提示AQP促進在位子宮內膜細胞遷移的作用更強。Zou等[13]研究發(fā)現(xiàn)，AQP2還能通過改變F肌動蛋白和膜聯(lián)蛋白2的表達以及F肌動蛋白的重組來調控內膜細胞的遷移和侵襲。雌激素是EMS調控的關鍵。而AQP2受雌激素的調控，故子宮內膜細胞中雌激素的表達水平變化可影響細胞的遷移能力[14]。有實驗發(fā)現(xiàn)，AQP2能通過降低雌激素的活性而抑制細胞侵襲，且AQP2敲低可下調雌激素的表達，而雌激素可誘導子宮內膜細胞形態(tài)改變[15]；另外，AQP4敲低能降低雌孕激素水平，進而抑制細胞的侵襲[16]。因此，AQP2、AQP4可能通過調控雌激素的表達影響細胞遷移，而雌激素由神經(jīng)傳遞調控分泌，故AQP與神經(jīng)傳遞之間可能存在一定關系。同時，研究發(fā)現(xiàn)EMS痛經(jīng)癥狀突出患者的異位內膜組織中存在背根神經(jīng)節(jié)的瞬時受體電位香草酸1型mRNA表達，當瞬時受體電位香草酸1型的活性被激發(fā)，AQP1與P物質和瞬時受體電位香草酸受體1型共定位導致EMS患者出現(xiàn)痛經(jīng)[17]。神經(jīng)傳遞在EMS中具有重要作用，而中樞神經(jīng)系統(tǒng)控制神經(jīng)傳遞和激素分泌，同時AQP4在大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)的表達水平最高，所以AQP4與神經(jīng)傳遞相互作用可能會影響子宮內膜細胞的遷移、侵襲能力，但仍需要更多的試驗數(shù)據(jù)加以驗證。肖新春等[18]采用自體移植的造模方法，觀察桂枝茯苓膠囊對大鼠異位子宮內膜AQP1、AQP2、AQP5表達水平的影響，結果顯示AQP1 mRNA在模型組異位內膜呈高表達，AQP2、AQP5 mRNA在模型組異位內膜呈低表達，并推測AQP1高表達可促進在位內膜的遷移和異位病灶血管的生長，黏附力增強形成異位病灶，AQP2、AQP5 mRNA低表達可導致異位內膜腺上皮細胞的遷移能力下降，促使異位內膜細胞的流動性下降，利于內膜黏附在異位病灶。且桂枝茯苓膠囊高劑量組異位內膜AQP1 mRNA表達顯著減少，AQP2、AQP5 mRNA表達顯著增加，提示桂枝茯苓膠囊治療EMS的機制與大鼠異位內膜中AQP1 mRNA表達下調和AQP2、AQP5 mRNA表達上調有關。

2.2AQP與血管生成 新血管的生成是EMS發(fā)生發(fā)展的關鍵，且在EMS患者的異位病灶中發(fā)現(xiàn)AQP1高表達[19]，初步證明AQP與EMS的血管生成密切相關。近年來發(fā)現(xiàn)缺氧誘導因子家族廣泛參與腫瘤的形成，缺氧誘導因子在低氧條件下高表達可導致腫瘤的發(fā)生。Chen等[20]研究發(fā)現(xiàn)，缺氧誘導因子1α高表達可介導促卵泡生成素驅動卵巢癌細胞增殖。在EMS患者的異位內膜中存在缺氧誘導因子1α的高表達[21]，且痛經(jīng)癥狀越嚴重，缺氧誘導因子1α的表達水平越高。AQP的表達水平與缺氧誘導因子1α的穩(wěn)定性密切相關，而AQP1和AQP5蛋白及其mRNA低表達保證了缺氧誘導因子1α的穩(wěn)定性[22]。因此推測，AQP1和AQP5可能能通過干擾缺氧誘導因子家族的穩(wěn)定性而促進異位內膜組織中血管的形成。Zhang等[23]證實血管內皮生長因子/核因子κB信號通路可以促進EMS患者血液和組織中miR-138誘導外源體介導的炎癥和細胞凋亡的發(fā)生。Wang等[24]研究發(fā)現(xiàn)，血管內皮生長因子的分泌與AQP5的表達呈正相關，因此AQP5基因沉默可能能降低EMS血管形成能力，從而抑制EMS的形成。Narváez-Moreno等[25]研究了不同種類血管瘤中AQP1的表達，證實AQP1在良性病變中的表達水平高于惡性病變。有實驗證明AQP1主要分布于血管內皮細胞，若AQP1減少則會導致微血管密度降低，說明AQP1能夠促進血管生成，可作為EMS侵襲的標志物[26]。王運賢[27]采用免疫組織化學法檢測發(fā)現(xiàn)，EMS模型大鼠在位內膜、異位內膜組織及正常大鼠子宮內膜組織中均有AQP1表達，其中內膜微血管表達最強。且異位內膜組織中AQP1的表達水平高于在位內膜組織，在位內膜組織的表達水平明顯高于正常子宮內膜組織，提示AQP1可能通過促進微血管形成參與促進EMS的發(fā)生發(fā)展。同時，實驗還發(fā)現(xiàn)EMS模型大鼠在位內膜組織中MMP9的表達水平高于正常子宮內膜組織，表明MMP9具有促進血管內皮細胞出芽，形成新生血管的作用，但未對AQP1與MMP9的相關性進行探討。血管內皮細胞增殖和遷移是EMS血管生成的關鍵，也是侵襲、轉移的解剖學和生理學基礎，AQP參與血管內皮細胞增殖、遷移以及功能異常的發(fā)展過程，與EMS的發(fā)生發(fā)展密切相關。

2.3AQP與子宮內膜細胞增生 子宮內膜細胞異位植入后，經(jīng)過增生、分泌一系列變化過程形成過度增殖的異常表達，增殖性細胞核抗原是細胞DNA合成期不可或缺的因子[28]，相較于在位子宮內膜，異位子宮內膜存在大量的增殖性細胞核抗原。AQP5基因沉默可抑制血管細胞黏附分子1，從而降低異位子宮內膜腺上皮細胞的增殖和遷移能力，其機制可能與蛋白激酶B活化有關[29]。AQP3在管腔和腺上皮細胞中高表達，且是一種水和甘油轉運的AQP亞型，參與細胞增殖和遷移等功能。Bründl等[30]研究表明，AQP3表達與腫瘤等級存在相關性，隨著惡性腫瘤分化程度的增加，AQP3的表達進行性下調，說明AQP3能抑制細胞的分化并促進細胞增殖。AQP5能夠刺激雌激素分泌，有利于異位子宮內膜細胞植入，促進EMS的異位細胞增生，進而促進異位病灶的形成[31]。在卵巢癌的臨床研究中，高滲應激能夠刺激AQP5表達水平升高，增加順鉑的敏感性，從而抑制癌細胞增殖[32]。在曾有或存在組織學證據(jù)的EMS患者中，卵巢癌的發(fā)病率為1.90%～18.70%，而在無EMS患者中發(fā)病率為0.77%～0.89%[33]。

2.4AQP與免疫系統(tǒng)功能異常 EMS的發(fā)生與免疫系統(tǒng)功能異常密切相關，在不同時期(Ⅰ～Ⅱ期和Ⅲ～Ⅳ期)各種細胞亞型存在明顯差異，在Ⅰ～Ⅱ期EMS患者的在位子宮內膜中，aDC、CD4 T細胞、嗜酸粒細胞、M1型巨噬細胞、自然殺傷T細胞占優(yōu)勢[34]；在Ⅲ～Ⅳ期EMS患者的在位子宮內膜中，主要含有M2型巨噬細胞和自然殺傷T細胞，而AQP4抑制T細胞改變T淋巴細胞的轉運模式使趨化因子受體表達減少，以抑制不良免疫反應的發(fā)生[35]。此外，巨噬細胞能夠增加EMS患者基質細胞的侵襲活性，且巨噬細胞中含有AQP3，表明AQP3可能通過免疫細胞調控內膜細胞的遷移[36]。研究證明，自噬能夠調節(jié)EMS子宮內膜細胞的遷移和侵襲，低氧處理的人子宮內膜上皮細胞顯示出較高的自噬水平和較強的遷移、侵襲能力，提示自噬在EMS發(fā)生發(fā)展中有重要作用[37]。誘導自噬機制在女性整個生理性月經(jīng)周期的腺上皮細胞和基質細胞中存在，然而在EMS中發(fā)生了異常自噬，即通過促進子宮內膜異位組織和基質細胞的增生，限制細胞凋亡，是一種異常的免疫應答機制。Meng等[38]進行肺癌相關機制的實驗證實，小檗堿與肉桂醛聯(lián)合可誘導細胞自噬，并協(xié)同減少AQP1的表達以阻止肺癌的發(fā)生，說明自噬機制與AQP1共同調節(jié)腫瘤細胞的饑餓，提示AQP可能通過自噬對EMS進行調控。T細胞以及巨噬細胞等免疫細胞需要AQP3介導參與人體的生理病理等活動[36，39]，炎性脫髓鞘性綜合征是自身免疫性疾病，其髓鞘少突膠質細胞糖蛋白抗體與AQP4抗體對相關免疫性疾病的嚴重發(fā)作頻率和復發(fā)率相似[40]，髓鞘少突膠質細胞糖蛋白抗體主要分布在病變的微血管以及血管周圍間隙，其與AQP4分子結合，并激活巨噬細胞、T細胞等一類免疫相關的細胞和分子，促進中樞神經(jīng)系統(tǒng)的外周免疫反應[41]，因此AQP3、AQP4的穩(wěn)定表達在免疫應答中具有重要作用。

3 結 語

AQP作為一種細胞膜的結構蛋白參與EMS的發(fā)生發(fā)展，在位子宮內膜細胞在子宮黏膜被覆之外的部位進行遷移、黏附、增殖和形成異位灶血管等一系列病理活動與AQP的跨膜運輸活動高度一致。AQP可促進水分子以及甘油等小分子快速被動轉運，調節(jié)細胞內外滲透壓平衡環(huán)境，促使細胞遷移和增生，血管形成及傳遞神經(jīng)信號等。目前EMS相關AQP的研究尚處于起步階段，AQP各亞型調控EMS形成過程的作用機制尚不完全清楚，仍需要進一步研究。AQP參與EMS發(fā)病的主要機制為參與黏附-侵襲-血管生成及免疫異常，AQP調節(jié)劑可抑制子宮內膜細胞的遷移、增殖、血管生成以及調控免疫，可能成為潛在的治療EMS及其相關并發(fā)癥的新策略。