李岷鴻，許發(fā)亞，李細艷，涂皎，肖雁冰

遵義醫(yī)科大學附屬遵義市婦幼保健院婦產科，貴州 遵義 563000

子宮內膜異位癥（EMs）是有活性的子宮內膜組織異位到宮腔以外的位置，多位于卵巢內，對女性的生理、心理和社會完整性構成較大威脅，在10%～35%的女性中可引起盆腔疼痛和不孕［1］。近年來，該病呈年輕化趨勢，發(fā)病機制不明確。程序性細胞死亡亦稱為細胞凋亡，指細胞受到基因控制，為更好地適應生存環(huán)境而進行的一種非病理條件下的死亡過程。在月經(jīng)期，子宮內膜通過細胞凋亡消除衰老的細胞，有助于穩(wěn)定子宮內膜細胞的內穩(wěn)態(tài)［2］。但細胞的異常凋亡，即細胞凋亡減少和增殖增強可能使子宮內膜細胞具有選擇性生存優(yōu)勢［3］，促進子宮內膜異位癥的發(fā)生發(fā)展。因此，破壞促進細胞存活機制的方法可能在管理子宮內膜異位癥中有效。然而，內質網(wǎng)應激（ERS）、線粒體氧化應激及低氧應激與子宮內膜異位癥細胞凋亡的形成和緩解有關，不同的應激通過不同方式影響細胞凋亡，進而影響子宮內膜異位癥的發(fā)生發(fā)展?，F(xiàn)就ERS、線粒體氧化應激及低氧應激對子宮內膜異位癥子宮內膜細胞凋亡的影響研究進展綜述如下。

1 ERS對子宮內膜異位癥子宮內膜細胞凋亡的影響

內質網(wǎng)（ER）是真核生物蛋白質折疊和成熟的重要場所，合成蛋白質的細胞需求與其折疊能力相匹配。然而，折疊中的生理需求或畸變導致不平衡，這可能導致未折疊或錯誤折疊的蛋白質在ER 中積累和聚集，導致ERS［4］，ERS 作為一種保護性因素可作用未折疊蛋白反應、PI3K/AKT/mTOR 信號通路及絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路響應許多細胞應激而參與子宮內膜異位癥的細胞凋亡。

1.1 調節(jié)未折疊蛋白反應（UPR）促進子宮內膜細胞凋亡 UPR 是一種細胞信號系統(tǒng)，監(jiān)測ER 內的蛋白質折疊水平，可根據(jù)蛋白質合成的需要恢復或調整蛋白質的折疊能力，以穩(wěn)定蛋白質的穩(wěn)態(tài)確保細胞存活。然而，細胞內外刺激干擾ER 的功能導致未折疊或錯誤折疊的蛋白質在ER 中積累和聚集，導致ERS。嚴重ERS 所導致的持續(xù)激活會促進細胞凋亡［4-5］。異位子宮內膜細胞中GRP78 的水平明顯高于正常子宮內膜細胞，說明子宮內膜異位癥發(fā)生過程中激活了UPR 級聯(lián)反應，上調GRP78 表達并顯著降低了異位子宮內膜細胞凋亡的敏感性，提高了其抗凋亡能力，有利于異位子宮內膜細胞的存活。在子宮內膜異位癥患者的腹腔液里，發(fā)現(xiàn)其他UPR 蛋白，如肌醇需要蛋白1a（IRE1a）和蛋白激酶RNA 樣內質網(wǎng)激酶（PERK）亦增加［6］。表明UPR 參與子宮內膜異位癥的發(fā)生發(fā)展。研究顯示，ERS 作用下UPR 可通過CCAAT/CHOP/TRIB 3 信號轉導促進異位子宮內膜細胞的凋亡活性［7］。UPR 的PERK持續(xù)激活導致激活轉錄因子4（ATF4）的選擇性翻譯，促進促凋亡蛋白C/EBP 同源蛋白（CHOP）上調，這是參與細胞凋亡調控的轉錄因子，代表細胞進入凋亡的重要過渡信號，誘導細胞凋亡，而且激活的轉錄因子6（ATF6）亦可誘導CHOP 表達，導致與UPR相關的細胞凋亡［8］。在正常生理條件下，CHOP表達保持在較低水平，而在ERS 狀態(tài)下，PERK、ATF6 和IRE1a 的激活可誘導CHOP 轉錄，促進細胞凋亡。UPR 的IRE1a 持續(xù)激活可導致其與腫瘤壞死因子受體相關因子2（TRAF2）相互作用，刺激促凋亡因子BID 和BIM，同時抑制抗凋亡因子Bcl-2、Bcl-XL和MCL-1，TRAF2 亦可促進Caspase-12 的聚類，促進凋亡。

1.2 抑制PI3K/Akt/mTOR 信號通路促進細胞凋亡 哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）是一種人類絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶，對細胞有重要的生物學作用。ER 不僅可作為轉錄因子刺激PI3K/Akt/mTOR通路，還可通過與級聯(lián)效應因子的相互作用來刺激PI3K/Akt/mTOR 通路。抑制mTOR 可以抑制子宮內膜異位癥鼠模型的病灶，并通過自噬誘導促進人子宮內膜異位細胞凋亡［9］。MADANES等［10］發(fā)現(xiàn)，與正常子宮內膜相比，子宮內膜異位癥患者在位和異位子宮內膜PI3K 表達和Akt 磷酸化升高。Akt 是一種多效凋亡調節(jié)因子，可增加子宮內膜異位癥細胞的存活并降低凋亡，提示PI3K/Akt/mTOR 通路在子宮內膜異位癥的發(fā)病中起關鍵作用。事實上，PI3K/Akt/mTOR 通路似乎調節(jié)了異位子宮內膜組織對孕酮的反應，并可能與孕酮抵抗有關，這在子宮內膜異位癥中較常見。CHOI 等［7］發(fā)現(xiàn)，Akt/mTOR可被ERS 抑制進而觸發(fā)細胞凋亡。子宮內膜異位癥中PI3K/Akt/mTOR 通路的頻繁激活使其成為一種有吸引力的治療靶點。

1.3 作用于絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）通路促進細胞凋亡

1.3.1 抑制ERK1/2 通路 MAPK/ERK 通路是哺乳動物中研究較全面的MAPK 通路，MAPK 信號通路是一種細胞應激激活通路，該通路調控多種細胞反應，如細胞增殖和細胞凋亡。子宮內膜異位癥病變中ERK 信號通路的激活導致Bcl-2 激活，而Bcl-2是一種內在凋亡通路的抑制因子，說明ERK 信號通路可減少子宮內膜異位癥細胞凋亡并提高細胞存活率。抑制MAPK 激酶1/2（MEK1/2）可增加人子宮內膜異位間質細胞總孕激素受體（PR）蛋白和核孕激素受體蛋白水平，但在無子宮內膜異位癥患者中PR 蛋白水平未增加，同時MEK1/2 抑制劑降低了子宮內膜異位癥間質細胞的活力，促進了細胞凋亡［11］。在子宮內膜異位癥細胞中，柚皮素作為一種黃烷酮化合物，在子宮內膜異位癥細胞系中抑制細胞增殖并促進凋亡，通過誘導ERS 抑制細胞外信號調節(jié)激酶1/2（ERK1/2）活性，添加ERK1/2 抑制劑與柚皮素對子宮內膜異位癥細胞發(fā)揮協(xié)同作用。抑制MAPK/ERK 信號通路可降低細胞去分化和抗凋亡作用，通過影響下游細胞周期調節(jié)蛋白、凋亡相關蛋白和其他效應分子（如G1/S 特異性Cyclin D1）的活性［12］。表明ERS 下抑制MAPK/ERK 通路是子宮內膜異位癥的有效治療靶點。

1.3.2 持續(xù)激活JNK 信號通路 絲裂原活化蛋白激酶JNK 信號通路是一種細胞應激激活通路，調控細胞增殖和凋亡。JNK 通路是MAPK 信號通路的第三個主要信號通路，JNK 通路可能被細胞因子、生長因子剝奪和應激激活［11-13］。JNK 信號在ERS 反應中存在兩個功能截然不同的階段，在UPR 早期，這種立即激活的JNK 發(fā)揮抗凋亡作用，而JNK 的持續(xù)激活導致細胞死亡。JNK 抑制引起細胞因子分泌減少，能克服孕激素抵抗［13］。與p38 相似，雌激素可刺激JNK 的磷酸化，并誘導MCP-1、IL-8 的分泌，促進人子宮內膜間質細胞的生長，雌激素還可通過ASK1的磷酸化抑制JNK 活性來抑制細胞凋亡，因為JNK在內外兩種凋亡通路中發(fā)揮關鍵作用［11-14］。p38 信號通路在子宮內膜異位癥炎癥過程中發(fā)揮一定作用，但不參與凋亡通路。目前有關JNK 信號通路在子宮內膜異位癥中作用的文獻較少。然而，由于它參與細胞增殖和凋亡等活動，其在子宮內膜異位癥中的作用尚在研究中。

2 線粒體氧化應激對子宮內膜異位癥細胞凋亡的影響

線粒體是一種重要的能量細胞器，已知線粒體是子宮內膜異位癥產生活性氧（ROS）的主要來源，反映了ROS 生成與抗氧化防御之間的失衡。當ROS 物種超過固有的抗氧化能力時，就會發(fā)生氧化應激，對正常細胞和組織的生物分子造成損傷引發(fā)細胞凋亡，在子宮內膜異位癥細胞凋亡中起重要作用［15］。線粒體還通過許多其他細胞參數(shù)參與氧化應激過程，包括胞質鈣（Ca2+）、雌激素受體β（ERβ）參與子宮內膜異位癥細胞凋亡。

2.1 維持鐵與ROS 水平從而促進線粒體氧化應激 線粒體是ROS 的細胞來源，ROS 影響呼吸鏈酶和ATP 酶，使ATP 耗竭和線粒體通透性過渡孔的打開，可致線粒體功能障礙和細胞凋亡［15-16］。鐵作為多種代謝酶的輔因子，參與生殖系統(tǒng)發(fā)育的諸多過程，然而，當以超生理量存在時，鐵由于其氧化還原反應性而成為潛在的生物危害物質。在線粒體中，鐵促進氧化環(huán)境的建立。正常情況下，細胞內鐵的過量增加可通過產生ROS 引發(fā)細胞凋亡［17］。研究表明，ROS 激活叉頭盒（FOX）轉錄因子，增加HNF-1β 的表達，HNF 過表達通過抗凋亡作用促進細胞存活，并增強細胞周期，HNF-1β 對ROS 應激誘導的子宮內膜異位癥細胞凋亡具有保護作用［16-17］。但過載的ROS 和被抑制的ROS 均不利于細胞凋亡，靶向ROS尋求穩(wěn)定水平可為子宮內膜異位癥的治療和診斷提供參考，可嘗試抗氧化療法。

2.2 攝取過量Ca2+促進線粒體氧化應激 線粒體Ca2+攝取在調節(jié)線粒體活性、代謝和能量生產方面發(fā)揮重要作用，在生理條件下，對部分細胞過程的調節(jié)至關重要。但線粒體的Ca2+攝取過量，可導致ROS增加，與不同的凋亡刺激相結合，使細胞器對凋亡刺激敏感調節(jié)細胞的死亡［16-17］。部分腫瘤抑制因子可通過穩(wěn)定和促進Ca2+從ER 向線粒體穿梭，從而促進凋亡細胞的死亡，此表明強勁而持久的線粒體Ca2+上升觸發(fā)細胞死亡。在凋亡條件下，位于ER-線粒體接觸位點的IP3R-Grp75-VDAC1 復合物至關重要，增強了ER-線粒體Ca2+轉移。Ca2+通道緊密調節(jié)Ca2+穩(wěn)態(tài)，將Ca2+引入細胞質，參與調節(jié)細胞功能，包括細胞模式的形成、死亡等。炎癥介質的PGE2 可通過上調鈣通道Cav1.3 表達，下調PARP 和Caspase-3，最終抑制細胞凋亡［18］。正常情況下，一旦細胞凋亡被激活，PARP 將以底物的形式參與細胞凋亡過程。Caspase-3對PARP 的蛋白水解是細胞凋亡的早期事件，而持續(xù)的Ca2+促進線粒體氧化應激從而發(fā)揮促凋亡作用，上調鈣通道Cav1.3 表達可抑制細胞凋亡。

2.3 抑制雌激素受體β（ERβ）促進線粒體氧化磷酸化 ERβ 被認為在子宮內膜異位癥異位組織中比ERα 表達更高，并驅動子宮內膜異位癥的進展。子宮內膜異位癥細胞可通過獲得ERβ 功能而逃脫免疫監(jiān)視并發(fā)揮抗凋亡作用。研究發(fā)現(xiàn)，與肌瘤相比，子宮腺肌癥和卵巢子宮內膜瘤組織中ERβ mRNA 表達分別增加了7.6 倍和9.3 倍［19］。MnSOD是線粒體基質內的一種氧化還原酶，是線粒體內主要的ROS 清除者。而ERβ 誘導MnSOD 升高，ERβ敲除明顯降低了MnSOD 轉錄水平。MnSOD 清除超氧化物可能減輕ROS 應激，從而增強對ROS 誘導的細胞死亡抵抗力。ERβ 的核和胞質分布均被證實能促進異位病變的存活。核定位的ERβ 表現(xiàn)出血清和糖皮質激素調節(jié)激酶的轉錄激活，多聚蛋白復合物的形成干擾了ASK1 和TNF 受體相關因子2（TRAF2）之間的聯(lián)系，TRAF2 是TNF-α 信號通路中TNFR1 信號復合物的關鍵成分，阻斷TNF-α 誘導的細胞凋亡，通過這種方式，ERβ 通過與多種靶蛋白相互作用，積極參與抑制細胞凋亡［14］。此外，在子宮內膜異位癥小鼠模型中，ERβ 可抑制Caspase-8 和Caspase-9 的激活，從而阻止外部和內部的凋亡信號傳導［15］。ERβ 激活的PGC-1α 和PGC-1β 促進Nrf2表達，子宮內膜異位癥中Nrf2 的持續(xù)激活導致線粒體氧化磷酸化引起過度的氧化應激，可能導致細胞死亡。但異位子宮內膜中Nrf2 的表達顯著降低，從而抑制TNF-α 誘導的凋亡［14-20］。上述結果提示mtERβ 維持或保護線粒體功能，以降低細胞對氧化應激或代謝應激的敏感性，維持氧化還原穩(wěn)態(tài)，抵抗氧化損傷誘導的細胞凋亡，有助于子宮內膜細胞在應激環(huán)境下的存活。抑制ERβ 的活性，恢復線粒體氧化應激促進細胞凋亡是有效治療靶點。

3 低氧應激對子宮內膜異位癥細胞凋亡的影響

正常情況下，月經(jīng)時脫落的子宮內膜細胞在血供喪失時，立即轉化為嚴重缺氧狀態(tài)，隨后相關凋亡信號通路被激活，誘導細胞凋亡，子宮內膜細胞最終被盆腔的免疫細胞清除［2］。然而，在子宮內膜異位癥患者中，缺氧應激下可能促進低氧誘導因子表達、糖酵解、激活NTRK2 信號通路、誘導細胞自噬發(fā)生各種抵抗細胞凋亡的生物學功能改變，從而提高其抗缺氧能力或抗凋亡能力，適應缺氧環(huán)境并存活。最終，它們會發(fā)展成子宮內膜異位癥損傷［21］。

3.1 刺激低氧誘導因子（HIF）過表達抑制細胞凋亡 子宮內膜異位癥的異位細胞比在位細胞表現(xiàn)出更多的缺氧。正常情況下，子宮內膜細胞在子宮內膜毛細血管血供喪失時脫落，立即轉化為嚴重缺氧狀態(tài)。隨后相關凋亡信號被激活，誘導細胞凋亡，同時，這種短暫的生理缺氧可以促進脫落的子宮內膜表面及時修復，防止月經(jīng)過度出血［21］。然而，在子宮內膜異位癥患者中，通過缺氧微環(huán)境和子宮內膜異位細胞之間的相互作用，使子宮內膜異位細胞得以存活，適應缺氧環(huán)境。最終促進子宮內膜異位癥的發(fā)生發(fā)展。因此，缺氧也可能是該疾病的驅動因素。但其相關的病理機制尚不清楚。當子宮內膜細胞隨逆行月經(jīng)血進入盆腔，尚未建立有效的血液循環(huán)時，持續(xù)缺氧可誘導子宮內膜細胞中低氧誘導因子1α（HIF-1α）過表達，從而誘導子宮內膜環(huán)境內各種因子的分泌，通過多種機制促進子宮內膜異位癥的發(fā)生［22］。HIF-1α 作為機體應對缺氧的總開關，缺氧微環(huán)境刺激子宮內膜異位間質細胞［23］和腹膜間皮細胞產生和穩(wěn)定HIF-1α，促進TGF-β1/Smad 和VEGF 信號轉導通路的激活，從而增加細胞存活，凋亡潛能降低［24］。另外，缺氧也通過介導IL-6表達，進一步增強STAT3 的激活，從而抑制子宮內膜異位癥間質細胞的細胞凋亡［24］。缺氧是子宮內膜異位癥發(fā)病機制中的一個強有力的調節(jié)因子，阻斷缺氧作用被認為是治療該種疾病的理想治療策略。

3.2 促進糖酵解抑制細胞凋亡 子宮內膜在位細胞的代謝模式與異位細胞有較大不同。據(jù)報道，子宮內膜異位細胞表現(xiàn)出類似Warburg 效應的表型，這是惡性細胞具有的一種獨特能量代謝特征，Warburg 效應的優(yōu)勢在于抑制ROS 過量產生，激活子宮內膜異位癥細胞的生存信號，從而防止細胞死亡［21］。具體來說，即使在缺氧條件下，惡性腫瘤細胞亦可通過糖酵解來維持能量，增加葡萄糖消耗和乳酸的產生。這一進展為惡性細胞的生長提供了豐富能量，確保它們快速增殖的能力，而HIF-1α 在這一能量代謝途徑中發(fā)揮重要作用，并可能保護細胞免受缺氧應激［25］。HIF-1α 和TGF-β1表達增加導致的葡萄糖攝取增強是子宮內膜異位癥的標志，HIF-1α可調節(jié)子宮內膜異位間質細胞中與糖酵解相關基因的表達。表明缺氧在轉化糖代謝的細胞特征方面發(fā)揮關鍵作用。從線粒體氧化磷酸化（OXPHOS）轉換到糖酵解，抑制三羧酸循環(huán)代謝，從而減少氧消耗，維持細胞在缺氧條件下的生存。與無子宮內膜病變的女性相比，子宮內膜病變附近的腹膜間皮細胞也表現(xiàn)出明顯的糖酵解升高、乳酸生成增加。表明子宮內膜異位細胞和鄰近的腹膜間皮細胞的特征是TCA 循環(huán)/OXPHOS 阻滯和代謝轉變?yōu)橛醒跆墙徒猓?4］。糖酵解指標如丙酮酸脫氫酶激酶1 （PDK1）和乳酸脫氫酶A（LDHA）在子宮內膜異位癥病變中比正常子宮內膜高表達。此外，子宮內膜基質細胞和腺上皮細胞缺氧暴露增加了LDHA mRNA 和蛋白表達。表明缺氧可能在子宮內膜異位囊腫的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用，并與LDHA 表達上調相關。有研究表明，通過缺氧誘導的PDK1 上調來介導代謝開關，因為使用PDK 抑制劑DCA 可消除這些影響。PDK1 上調在氧化應激和低氧微環(huán)境中提供了生存優(yōu)勢［26］。糖酵解導致細胞代謝改變和乳酸蓄積，從而抑制細胞凋亡，這與腫瘤細胞具有高度相似性?？傊?，低氧應激下代謝重編程可能有助于細胞應對子宮內膜異位癥中的敵對微環(huán)境促進生存。

3.3 促進神經(jīng)營養(yǎng)受體酪氨酸激酶2（NTRK2）信號表達抑制細胞凋亡 NTRK2 是一種腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（BDNF）和神經(jīng)營養(yǎng)因子4（NTF4）的膜結合體。當配體結合，NTRK4 發(fā)生磷酸化并激活下游級聯(lián)。最近發(fā)現(xiàn)NTRK2 在深部浸潤性子宮內膜異位癥中表達增加，在子宮腺肌病女性的分泌期子宮內膜中表達增加，并與CA125 濃度和痛經(jīng)呈正相關。但NTRK2 在子宮內膜異位癥中的作用尚不清楚。在子宮內膜異位癥小鼠模型中發(fā)現(xiàn)，抑制NTRK2 可使異位子宮內膜病變發(fā)生凋亡，對正常子宮內膜無抑制作用。在缺氧條件下，NTRK2 的表達升高，下調HIF-1α 可降低NTRK2 表達。表明缺氧在轉錄水平上介導NTRK2 表達。采用選擇性NTRK2 信號拮抗劑ANA-12 治療，子宮內膜異位病變消退，異位子宮內膜異位病變中凋亡細胞的數(shù)量增加［27］。說明在缺氧應激下促進了NTRK2 在子宮內膜異位間質細胞中異常表達，阻斷NTRK 2 信號通路增強了異位間質細胞的凋亡。提示靶向NTRK2 信號通路可能是子宮內膜異位癥非激素治療的潛在選擇。

3.4 促進細胞異常自噬抑制細胞凋亡 自噬機制在細胞生理學中的作用是多方面的。自噬是能量轉換的一個組成過程，尤其當細胞遇到氧化應激或缺氧應激時，自噬會被誘導，適度的自噬對于細胞生存有益，而過度和不足的自噬活性對維持細胞內穩(wěn)態(tài)具有不利影響。在子宮內膜異位癥中自噬上調，表明這種防御機制是為了防止子宮內膜異位癥細胞死亡。LIU 等［28］研究證實，子宮內膜異位癥的自噬反應是由缺氧刺激的，HIF-1α 是促進人子宮內膜異位癥間質細胞LC3 脂化的關鍵因子，進一步促進微管相關蛋白輕鏈3 （LC3）脂化。自噬與子宮內膜異位癥的發(fā)病和進展有關。低氧應激下導致子宮內膜異位癥中異常的自噬使得細胞凋亡抑制和免疫反應異常。

綜上所述，ERS（UPR、PI3K/AKT/mTOR 信號通路及MAPK 通路）、線粒體氧化應激（鐵過載與ROS、Ca2+水平、ERβ）及低氧應激（HIF、糖酵解、NTRK2 信號通路、細胞自噬）主要作用于參與子宮內膜異位癥細胞凋亡過程的通路和分子，這些通路與分子可作為潛在的治療靶點。但由于子宮內膜異位癥病因及發(fā)病機制復雜，這些通路與分子作用于子宮內膜異位癥細胞凋亡的同時，是否參與其炎癥、血管生成和細胞遷移等生物學行為，需進一步尋找證據(jù)證實。