許靈波,劉海飛，王麗艷，2,張學紅

(1蘭州大學第一臨床醫(yī)學院，蘭州 730000；2.蘭州大學第一醫(yī)院生殖醫(yī)學中心，蘭州 730000)

慢性子宮內(nèi)膜炎(chronic endometritis,CE)是以子宮內(nèi)膜間質區(qū)漿細胞浸潤為特征的慢性子宮內(nèi)膜炎癥，臨床表現(xiàn)無特異性。近年來，隨著胚胎反復種植失敗、反復妊娠丟失及不明原因不孕等問題，有效診治CE在生殖醫(yī)學領域受到高度重視。CE診斷的金標準是基于子宮內(nèi)膜活組織的病理檢查。近年來，宮腔鏡因其直視宮腔狀態(tài)特有的優(yōu)勢，為CE的診斷提供了有力支持，臨床上將草莓樣充血點，直徑小于1mm微小息肉，間質水腫而內(nèi)膜增厚、蒼白等也視為CE的臨床表現(xiàn)。大量研究表明[1]，抗生素治療可改善CE對輔助生殖助孕結局的影響。

胚胎植入是一個復雜精細的生理過程，是輔助生殖技術(assisted reproductive technology,ART)的關鍵環(huán)節(jié)，其包含著胚胎與子宮內(nèi)膜間一系列同步協(xié)調的變化。胚胎植入始于游離胚泡與子宮內(nèi)膜上皮細胞的識別、定位和黏附，隨后黏附在子宮內(nèi)膜的滋養(yǎng)層穿透子宮內(nèi)膜上皮層，使上皮細胞間的橋粒和頂端復合體解離，侵入到基膜，胚泡植入完成后，這才算是一個完整的胚胎植入過程[2]。研究表明，胚胎反復著床失敗(repeated implantation failure,RIF)主要與母體因素、胚胎因素、遺傳因素、環(huán)境因素等相關，在能找到病因并且行相關干預措施后胚胎植入率得到改善的情況下，仍有一部分患者無法用上述病因解釋。最近研究發(fā)現(xiàn)[3]，55.6%的不孕癥婦女患有慢性子宮內(nèi)膜炎,RIF患者中慢性子宮內(nèi)膜炎占比高達67.5%。大量文獻表明，改善慢性子宮內(nèi)膜炎患者子宮內(nèi)膜微生物群穩(wěn)態(tài)、調節(jié)母胎界面細胞及免疫因子、促進子宮內(nèi)膜蛻膜化可能有助于胚胎植入，優(yōu)化助孕結局。

1 慢性子宮內(nèi)膜炎子宮內(nèi)膜微生物群紊亂對胚胎植入的影響

子宮內(nèi)膜是受精卵種植和發(fā)育的場所。傳統(tǒng)觀點認為，子宮腔是區(qū)別于陰道的無菌環(huán)境；現(xiàn)代觀點則認為，子宮內(nèi)膜中存在數(shù)百種菌群，動態(tài)調節(jié)子宮內(nèi)膜的微生態(tài)，保障母胎界面微環(huán)境的形成。

慢性子宮內(nèi)膜炎實際上是定植在子宮內(nèi)膜微生物菌群與宿主免疫系統(tǒng)之間的平衡發(fā)生了改變，導致子宮內(nèi)膜炎癥反應并激活相關免疫因子及細胞因子，影響子宮內(nèi)膜的容受性。大量研究表明，健康狀態(tài)的子宮內(nèi)膜以乳酸桿菌屬為優(yōu)勢菌群。Liu等[4]收集了種植窗時期的子宮內(nèi)膜組織和宮腔灌洗液進行了16S rRNA基因擴增子測序，發(fā)現(xiàn)慢性子宮內(nèi)膜炎組的子宮內(nèi)膜微生物群乳酸桿菌相對豐度遠低于非慢性子宮內(nèi)膜炎組(1.89% vs 80.7%)，而包括雙歧桿菌屬、普雷沃菌屬、加德納菌屬和厭氧球菌屬等在內(nèi)的非乳桿菌屬類群表達豐度則較非慢性子宮內(nèi)膜炎組高。另有學者[5-6]通過檢測慢性子宮內(nèi)膜炎患者宮腔灌洗液微生物含量，進一步證實慢性子宮內(nèi)膜炎患者子宮內(nèi)膜菌群并非以乳酸桿菌為主，且慢性子宮內(nèi)膜炎組臨床妊娠率明顯低于非慢性子宮內(nèi)膜炎組。2021年Chen等[7]研究結果第一次揭示了慢性子宮內(nèi)膜炎患者子宮內(nèi)膜異于正常子宮內(nèi)膜的菌群還有葉狀桿菌和鞘氨醇單胞菌，慢性子宮內(nèi)膜炎患者子宮內(nèi)膜中這兩種菌群表達豐度顯著增加，與浸潤在子宮內(nèi)膜間質區(qū)的B細胞呈正相關,與在子宮內(nèi)膜容受性的建立中發(fā)揮重要作用的巨噬細胞負相關。進一步研究發(fā)現(xiàn)[4,7]，其異?；顒佑勺訉m內(nèi)膜微生物群與其代謝活動之間的異常串擾干預和調節(jié)。深究其機制[7]為慢性子宮內(nèi)膜炎患者子宮內(nèi)膜中有兩條代謝途徑是高度活躍的：蔗糖生物合成Ⅲ途徑PWY-7347和蔗糖生物合成Ⅰ途徑SUCSYN-PWY。PWY-7347是葡萄糖-6-磷酸和UDP-α-D葡萄糖生產(chǎn)蔗糖的過程，中間產(chǎn)物是磷酸鹽和UDP；SUCSYN-PWY是磷酸甘油和3-磷酸-D-甘油酸生成蔗糖的過程，中間產(chǎn)物包括UDP-α-D葡萄糖，而囊胚中超過50%的葡萄糖代謝是在有氧條件下轉化生成乳酸，乳酸酸化的子宮微環(huán)境可能有利于胚胎種植[7]，此發(fā)現(xiàn)也與“乳酸桿菌學說”相呼應。因此，葉狀桿菌和鞘氨醇單胞菌這兩個種屬可能在CE中發(fā)揮重要作用，并推測活性微生物群通過消耗糖酵解及脂代謝的中間產(chǎn)物來競爭宿主的能量物質(子宮內(nèi)膜細胞和免疫細胞)，導致子宮內(nèi)膜ATP及乳酸生成減少，影響胚胎植入。

2 慢性子宮內(nèi)膜炎介導的炎癥反應對胚胎植入的影響

除了微生物對子宮內(nèi)膜穩(wěn)態(tài)和代謝功能的干擾外，另一個潛在影響因素是炎癥反應。慢性子宮內(nèi)膜炎通常是感染革蘭氏陰性菌株，如大腸桿菌和陰道加德納菌，除了其內(nèi)毒素直接損害人類植入前階段的胎卵裂率、胚泡形成率和妊娠率之外[8]，促炎因子白介素(IL)-1、IL-6、腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)等介導的細菌表面脂多糖(lipopolysaccharide，LPS)也對胚胎植入有負面生物學效應。

IL-1在胚胎和子宮內(nèi)膜中的表達為胚胎和子宮內(nèi)膜之間的“對話”提供了物質基礎，其配體-受體-拮抗劑系統(tǒng)表明IL-1形成的自分泌及旁分泌系統(tǒng)在早期胚胎著床過程中起重要作用。Okada等[9]發(fā)現(xiàn)，IL-1β促進人體外蛻膜化并刺激uNK細胞和巨噬細胞分泌趨化因子，允許胚胎在黏附到子宮內(nèi)膜表面之前先附著于滋養(yǎng)外胚層。Montazeri等[10]推測其影響機制可能是IL-1受體拮抗劑通過TLR-3的活化使滋養(yǎng)層細胞與子宮內(nèi)膜細胞結合異常，影響胚胎和子宮內(nèi)膜上皮的黏附。

子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EMs)[11]是一種子宮內(nèi)膜異位到正常位置以外的疾病，其發(fā)生發(fā)展與多種炎癥因子、細胞因子和趨化因子的表達異常有關。內(nèi)異癥病灶形成以后，也會誘發(fā)盆腔腹膜、腹腔液中免疫炎癥細胞和各種炎癥因子的異常，導致無菌性子宮內(nèi)膜炎癥，誘導漿細胞的間質浸潤。Almasi等[12]在EMs患者中觀察到TLR-3的級聯(lián)反應中IL-6和IL-8細胞因子發(fā)生了顯著變化，表明EMs處于強烈的炎癥狀態(tài)。Orazov等[13]通過隊列研究發(fā)現(xiàn)，EMs患者子宮內(nèi)膜標本(血管內(nèi)皮生長因子,VEGF-A)的免疫標記低于有自然生育史婦女，表明EMs引起的子宮內(nèi)膜血管合成過程受阻，導致上皮-間質的時間或空間不同步轉換進而引發(fā)胚胎植入失敗。

然而也有學者把胚胎的種植模擬為腫瘤的生長，認為一定程度的炎癥反應對于胚胎植入有利，其觀點是胚胎的植入也需要類似炎癥增生所致的一定數(shù)量血管增生和擴張的條件。一項包含1770例實驗組和1943例對照組不孕癥患者的meta分析表明[14]，在輔助生殖促排卵前機械性搔刮可以改善不明原因RIF女性的植入情況。這與炎癥導致胚胎植入的觀點相悖，但倘若把炎癥對胚胎種植的作用視做像Th1/Th2和Th17/Treg平衡一樣，或許可解釋這種爭議并且能給未來的科學研究提供思路。

3 慢性子宮內(nèi)膜炎免疫與細胞因子及其代謝失衡對胚胎植入的影響

人類滋養(yǎng)層細胞表達多種免疫細胞及細胞因子來調節(jié)子宮內(nèi)膜容受性及胚胎植入。多項研究表明[15]，先天性免疫細胞和適應性免疫細胞在免疫微環(huán)境中的良好平衡是成功妊娠的基礎，不僅提供胎兒生長發(fā)育所需的物質場所外，還起到調節(jié)免疫狀態(tài)的作用，在子宮內(nèi)建立“免疫耐受”微環(huán)境，實現(xiàn)母胎“和平共處”。

自然殺傷(natural killer,NK)細胞[16-17]是胚胎著床過程中子宮內(nèi)膜含量最豐富的免疫細胞，占黃體中期免疫細胞的50%～90%，參與調節(jié)滋養(yǎng)細胞侵襲及螺旋動脈的重塑，誘導T細胞的凋亡，促進母-胎界面的免疫耐受。子宮自然殺傷細胞(uterine natural killer cells,uNK cells)上的CD56分子密度更高，而外周自然殺傷細胞(peripheral NK cells,pNK cells)上典型的CD16分子則不在uNK細胞上表達。流式細胞技術的出現(xiàn)進一步將NK細胞根據(jù)表型不同分為CD56dimCD16+以及CD56brightCD16-兩種細胞，前者主要表達于pNK細胞，后者多聚集于子宮內(nèi)膜[18]。多項研究報告[19-20]指出，NK細胞比例失衡是損害CE患者子宮內(nèi)膜容受性的關鍵免疫因素，與非CE患者相比，CE患者分泌期子宮內(nèi)膜uNK細胞比例顯著下降。后續(xù)研究證實[21]，uNK細胞的分泌功能在胚胎著床過程中發(fā)揮重要生理作用，其分泌的多種生長因子以及細胞因子，如血管內(nèi)皮生長因子-C(Vascular endothelial growth factor,VEGF-C)、IL-2和IL-8均在胚胎植入和蛻膜化過程中發(fā)揮重要作用。

巨噬細胞(macrophage,Mφ)是子宮內(nèi)膜中第二大免疫細胞群，在黃體中期約占免疫細胞的30%，其表面的Toll樣受體(Toll-like receptors,TLRs)是抵制病原體入侵細胞的第一道防線。Mφ根據(jù)其激活狀態(tài)分為經(jīng)典激活的M1型和替代激活的M2型。M1型分泌TNF-α和一氧化氮等，促進炎癥反應發(fā)生，主要由無氧糖酵解提供動力，提供瞬時和快速的能量以消除侵入體內(nèi)的微生物。M2型釋放轉化生長因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)、VEGF，促進血管重構并抑制炎癥反應，由線粒體氧化磷酸化(OXPHOS)為M2 Mφ提供能量。胚胎著床早期，Mφ以M1巨噬細胞為主，隨后發(fā)生代謝重編程，更多的Mφ極化成M2巨噬細胞，防止胎兒排斥反應的發(fā)生[16]。研究表明，子宮內(nèi)膜受到炎癥因子LPS和IFN-γ刺激時，Mφ的線粒體功能受損或受到抑制，OXPHOS水平下降，無氧糖酵解使巨噬細胞極化為M1型，導致三羧酸循環(huán)(TCA循環(huán))代謝物累計，上調缺氧誘導因子1α(hypoxia-inducible factor-1 α，HIF-1α)[22]，影響Mφ的生物學功能，進一步驗證了Mφ的生物學效應對母胎界面免疫代謝的影響。

隨著免疫及免疫代謝研究的相對深入，T細胞在建立和維持妊娠方面的重要作用已被證實。T細胞約占免疫細胞的10%，由CD8+T細胞、CD4+T細胞、Treg細胞參與合成。CD8+T細胞主要在妊娠晚期發(fā)揮作用，故在此不贅述。CD4+T細胞亞群包括輔助性T細胞(Th)和調節(jié)性T細胞(Treg)，Th細胞可分為Th1、Th2和Th17[23]。大量研究表明[24]，Th1/Th2細胞介導的免疫平衡是維持母胎免疫耐受的主要機制之一。在正常妊娠條件下，Th1/Th2平衡偏向Th2，因Th2型細胞因子IL-4、IL-5、IL-9和IL-13可抑制炎癥，減少組織損傷，刺激滋養(yǎng)層細胞生長和侵襲，增加子宮內(nèi)膜容受性，一旦這種Th2型免疫優(yōu)勢被打破，便會使Th1/Th2平衡偏向導致促炎因子的Th1。Th17/Treg是繼Th1/Th2之后的另一個獨立的細胞因子網(wǎng)絡。研究發(fā)現(xiàn)，正常妊娠母胎界面中Treg細胞明顯高于自然流產(chǎn)患者，而Th17和Treg細胞分泌的IL-17共同促進滋養(yǎng)層細胞增殖并促進胚胎植入，在重塑血管方面起著重要作用[25]。同時，妊娠早期母胎界面豐富的Treg也可抑制Th17的過度增殖，并通過旁分泌或自分泌方式減少IL-17產(chǎn)生，一旦Treg細胞數(shù)量減少或功能受損，Th17過度富集會引起過度炎癥，從而導致復發(fā)性流產(chǎn)或子癇等多種不良孕產(chǎn)結局。Chen等[7]研究還表明，Th1與Th2及Th17/Treg比值不平衡導致CE患者子宮內(nèi)膜微生物群代謝異常，以菌群紊亂和免疫代謝異常兩條路徑影響胚胎植入。

4 慢性子宮內(nèi)膜炎異常蛻膜化對胚胎植入的影響

蛻膜化是胚胎對母體子宮內(nèi)膜上皮細胞以及滋養(yǎng)細胞與子宮基質之間接觸的適應，是實現(xiàn)胚胎順利著床和保護胚胎免受母體免疫攻擊的關鍵，其主要標志[26]是子宮內(nèi)膜間質細胞的間質-上皮轉化，與未分化的子宮內(nèi)膜間質細胞(endometrial stromal cells，ESCs)相比，蛻膜基質細胞(decidual stromal cells,DSCs)對氧化應激的抵抗能力明顯增強。DSCs產(chǎn)生特定的分子，如催乳素(prolactin，PRL)和胰島素樣生長因子結合蛋白-1(insulin-like growth factor-binding protein-1,IGFBP-1)普遍被認為是蛻膜化特有的生物指標。蛻膜分泌的PRL在調控滋養(yǎng)層細胞的生長和侵襲、促進血管生成、免疫調節(jié)、控制母體和胎兒間的水液交換和抑制孕酮分解代謝中發(fā)揮重要作用[27]。IGFBP-1則參與調節(jié)IGF、滋養(yǎng)層侵襲和子宮內(nèi)膜分化。Wu等[20]在人體外培養(yǎng)的ESCs中證實了此機制，Western blot法檢測CE患者ESCs中IGFBP-1蛋白表達降低，RT-PCR證實PRL mRNA和IGFBP-1 mRNA表達降低，提示CE患者通過干擾蛻膜化過程中細胞因子的調節(jié)，影響子宮內(nèi)膜的容受性及胚胎妊娠的維持。

卵巢產(chǎn)生的類固醇激素和孕酮等是維持子宮內(nèi)膜容受狀態(tài)必不可少的激素，其對靶細胞增殖與分化的作用已得到了充分證實。雌激素(estrogen,E)能促進子宮內(nèi)膜上皮細胞增生，抑制凋亡；孕激素(progestin,P)通過調節(jié)信號通路中下游因子之間的相互作用控制上皮細胞增殖獲得子宮內(nèi)膜容受性并刺激基質細胞分化以促進妊娠的建立[28]。子宮內(nèi)膜的蛻膜化過程主要通過雌、孕激素結合相應受體，誘導ESCs增殖和分化而在胚胎植入和妊娠維持過程中發(fā)揮作用。生理狀態(tài)下，子宮內(nèi)膜基質細胞和腺細胞中ER-α、PR-A以及PR-B表達在分泌中期逐漸降低、ER-β在整個分泌期表達基本恒定[29]。Wu等[20]研究發(fā)現(xiàn)，CE的患者分泌中期ESCs的數(shù)量增多且ER-α、ER-β、PR-A及PR-B的免疫活性增強，腺細胞中ER-α、ER-β的表達顯著增高。進一步的研究發(fā)現(xiàn)[20]，與未經(jīng)E2及P治療的慢性子宮內(nèi)膜炎子宮內(nèi)膜相比，治療組ESCs的數(shù)量顯著升高，推測是慢性子宮內(nèi)膜炎削弱了P對細胞外基質的作用，導致分泌期分化潛能降低而增殖潛能增加，不協(xié)調的時間-空間轉化為慢性子宮內(nèi)膜炎阻礙子宮內(nèi)膜正常蛻膜化提供了有力的證據(jù)。

基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinases,MMPs)和組織金屬蛋白酶抑制劑(tissue inhibitor of matrix metalloproteinases,TIMPs)的平衡在蛻膜化過程中也起到重要作用。MMPs具有消化細胞外基質膠原的能力，在胚胎植入過程中有利于胚胎入侵；而TIMPs則會抵抗滋養(yǎng)細胞分泌的酶類，調節(jié)滋養(yǎng)層細胞入侵的程度。兩者在胚胎植入部位發(fā)生有限的、被精細調控的細胞外基質的局部降解和伴隨組織重建和改組的作用。Liu等[30]研究顯示CE患者MMP-9表達較對照組顯著降低。Yoshii等[31]一項回顧性研究表明,MMPs可能與植入失敗相關炎癥因子的潛在生物標志物有關，推測CE患者子宮內(nèi)膜腺體反應低下導致MMPs表達下降，滋養(yǎng)層細胞僅僅貼附?jīng)]有侵入胚胎發(fā)育生長所需的深度，導致胚胎在子宮內(nèi)膜“扎根”失敗。

5 慢性子宮內(nèi)膜炎影響胚胎植入的異?；蜣D錄調控及其他影響因素

近年來，基因過表達在慢性子宮內(nèi)膜炎中也是一個研究熱點。Cicinelli等[32]利用高通量實時PCR測序評估了子宮內(nèi)膜中16個基因表達譜，發(fā)現(xiàn)CE組的VEGF-A、VEGF-B、VEGF-C、EGF、TNF、TGF-B1、IFNG、TP73、TP73L、BAXva、CDC2、CDC2va、CCND3、CCNB1等表達存在組間差異，表明這些與炎癥、細胞增殖和凋亡過程相關的基因潛在地促進慢性子宮內(nèi)膜炎患者息肉和增生性病變的發(fā)展。有學者發(fā)現(xiàn)[33]，單純輸卵管不孕患者植窗期子宮內(nèi)膜中HOXA11-AS減少，而RIF患者升高，從機制上講，長編碼RNA(lncRNA)HOXA11-AS通過與PTBP1(一種RNA結合蛋白)的競爭性相互作用負調節(jié)蛻膜化，其削弱PKM1/2選擇性剪接的有效性，導致PKM1增強和PKM2表達減少，從而減弱了蛻膜化。盡管上述機制在胚胎植入過程中研究較透徹，但未在慢性子宮內(nèi)膜炎患者中開展研究。

臨床上其他慢性炎癥可改變許多空腔臟器的收縮模式，如腸和膀胱過度收縮或收縮障礙，將產(chǎn)生一系列病理狀況，如便秘、排尿困難等。最近一份報告顯示[34]，慢性子宮內(nèi)膜炎患者子宮收縮力的改變會導致子宮蠕動不良，這可能是不協(xié)調的子宮波蠕動對胚胎與蛻膜的接觸產(chǎn)生負面影響。

6 結語與展望

胚胎植入是輔助生殖過程中關鍵一步，RIF的發(fā)病機制尚不完全明確。慢性子宮內(nèi)膜炎的子宮內(nèi)膜微生物群、炎癥、細胞及免疫因子在胚胎植入過程中發(fā)揮著重要作用，但其臨床治療僅限于經(jīng)驗性療效，缺乏高級別循證醫(yī)學依據(jù)和專家共識。因此，研究者仍需在符合倫理的情況下進行更深入研究以及更多高質量隨機對照研究，以充分了解慢性子宮內(nèi)膜炎在胚胎植入過程中更精細的細胞和生物分子機制。同時，規(guī)范使用抗生素及免疫抑制劑、確定靶向藥物的安全性和可行性，并了解藥物能否通過上述機制改善助孕結局是臨床醫(yī)生和科學研究者亟待解決的問題。