陳繼明，高紅艷，李沁，蔣國華，吳潔

（1.蘇州大學(xué)附屬第三醫(yī)院婦產(chǎn)科，常州 213003；2.南京醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科，江蘇省婦幼保健院，南京 210099）

子宮內(nèi)膜異位癥（Endometriosis，EMS）是有功能的子宮內(nèi)膜腺體或間質(zhì)異位在子宮腔之外，其主要發(fā)生部位為盆腔生殖器官、腹膜、膀胱與直腸等。EMS是一種常見的婦科良性疾病，在育齡婦女中大約10%～15%發(fā)病，而在不孕癥婦女中，EMS的發(fā)病率更是高達(dá)25%～40%，且存在逐年上升趨勢［1］。雖然已有大量學(xué)者對EMS的基礎(chǔ)和臨床方面進(jìn)行了深入的研究，但迄今為止EMS 的病因及發(fā)病機(jī)制尚未完全明確。有較多研究報道，EMS主要病理過程引起盆腔炎癥和纖維化［2］，EMS的發(fā)生和纖維化相關(guān)因子的異常表達(dá)關(guān)系密切。轉(zhuǎn)化生長因子-β（Transforming growth factor-β，TGF-β）是目前所發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的致纖維化因子，主要參與組織的纖維化作用［3］，而miR-21是調(diào)控TGF-β信號通路中關(guān)鍵miRNA，參與EMS的盆腔纖維化過程。研究表明，TGF-β的促纖維化作用在miR-21水平的上調(diào)時明顯增強(qiáng)［4-6］。本文綜述miR-21 介導(dǎo)的TGF-β信號通路在EMS 發(fā)生中的重要作用，以明確EMS的發(fā)生的分子機(jī)制，為臨床上探尋EMS新的治療靶點和提高EMS 的治療效果具有重要意義。

一、EMS的主要臨床特征與纖維化的發(fā)病機(jī)制

EMS的主要臨床表現(xiàn)為痛經(jīng)、慢性盆腔痛、性交痛、月經(jīng)異常及不孕。它對患者的生活質(zhì)量產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，已成為令婦科醫(yī)生最為困擾的臨床難題之一。EMS病變廣泛，形態(tài)多樣，雖為良性病變卻具有明顯的惡性生物學(xué)行為，如病變的浸潤、轉(zhuǎn)移及復(fù)發(fā)。這種性質(zhì)良性而行為類似惡性的疾病一直讓婦科臨床醫(yī)生困擾不堪。雖然目前已有多種方法可用于診斷與治療EMS，但臨床結(jié)果卻并不令人滿意。因為無論采用何種治療措施，EMS的5年復(fù)發(fā)率均在40%以上［3］。

目前有關(guān)EMS的研究，主要集中于EMS患者異位內(nèi)膜的來源以及EMS的病灶及其微環(huán)境等方面。在眾多有關(guān)EMS的理論學(xué)說中，主導(dǎo)理論是經(jīng)血逆流、異位內(nèi)膜種植和體腔上皮化生學(xué)說以及在位內(nèi)膜決定論等。Sampson（1920 年）首先提出子宮內(nèi)膜種植學(xué)說，即婦女在經(jīng)期時子宮內(nèi)膜腺上皮和間質(zhì)細(xì)胞可隨經(jīng)血倒流，經(jīng)輸卵管進(jìn)入腹腔，種植于卵巢和盆腔腹膜，并在該處繼續(xù)生長和蔓延，形成盆腔EMS。郎景和等［7］根據(jù)EMS患者的在位子宮內(nèi)膜與非EMS患者的在位子宮內(nèi)膜存在基因表達(dá)等方面差異提出了EMS的在位內(nèi)膜決定論。近年來的研究提出了EMS發(fā)病的3A 模式，子宮內(nèi)膜細(xì)胞在異位種植的過程中，需要經(jīng)過粘附、侵襲、血管形成（Attachment，Aggression，Angiogenesis）這三個主要步驟。即子宮內(nèi)膜組織脫落降解隨月經(jīng)血逆流→侵襲并種植在盆腔→子宮內(nèi)膜細(xì)胞異位增生→新生血管生成→病灶產(chǎn)生。在此一系列的過程中，經(jīng)血逆流是疾病之誘因，而局部病理生理環(huán)境的改變是外部因素，多種細(xì)胞因子協(xié)同作用在這復(fù)雜的病理生理過程中發(fā)揮著十分重要的作用［8-9］。

研究認(rèn)為，EMS主要病理過程引起盆腔炎癥和纖維化［2］，纖維化的發(fā)生可能是EMS 發(fā)生機(jī)制的一個重要方面，這也很好的解釋了EMS 患者往往存在不同程度的盆腔粘連形成，從而引起不孕。盆腔炎癥和纖維化的產(chǎn)生可導(dǎo)致患者盆腔粘連及卵巢巧克力樣囊腫（子宮內(nèi)膜異位囊腫）的形成［2］，但這其中具體的發(fā)病機(jī)制與病理生理過程迄今尚未完全明確。近年來，有關(guān)EMS 的基礎(chǔ)研究取得了新的進(jìn)展，并提出了EMS的3A 發(fā)病模式（包括粘附、侵襲和血管形成），但此模式在EMS的致病過程中可能需要多種細(xì)胞因子、轉(zhuǎn)移因子以及生長因子的相互協(xié)同作用［5］。這其中整個過程的調(diào)控機(jī)制還不明確，盡管目前有國內(nèi)外學(xué)者在分子機(jī)制方面探尋了EMS 的發(fā)病機(jī)理，但在基因水平方面調(diào)控的研究尚不多見，從基因調(diào)控層面探尋EMS 發(fā)病機(jī)制、探討新的EMS 治療方法必將具有巨大的臨床意義。

二、TGF-β在EMS發(fā)生中的重要作用

TGF-β是迄今所發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的致纖維化因子，也是增加細(xì)胞外基質(zhì)（Extracellular matrix，ECM）的最重要的細(xì)胞因子［3］。TGF-β有著多種生物學(xué)功能，其主要由巨噬細(xì)胞合成與分泌，通過和細(xì)胞膜或細(xì)胞漿的Ⅰ型、Ⅱ型受體結(jié)合，形成復(fù)合物，從而廣泛參與多種病理生理過程。TGF-β對細(xì)胞的增殖與分化、ECM 的增加、創(chuàng)傷愈合、胚胎發(fā)育、血管生成、細(xì)胞凋亡及機(jī)體免疫系統(tǒng)均有重要作用［10］。TGF-β主要參與組織的纖維化作用，能刺激間質(zhì)細(xì)胞生長，對ECM 的產(chǎn)生有明顯的促進(jìn)作用，能引起膠原蛋白和纖維連接蛋白的增加，對纖維化的形成具有重要的起始促進(jìn)作用。現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)哺乳動物TGF-β有三種異構(gòu)體，即TGF-β1、TGF-β2、TGF-β3三種亞型，三者的功能相似且相互依賴，其中以TGF-β1活性最強(qiáng)［11］。

研究認(rèn)為，在EMS 的形成過程中細(xì)胞因子TGF-β均有直接或者間接的參與。TGF-β能有效促進(jìn)細(xì)胞粘附蛋白及其受體的轉(zhuǎn)錄和翻譯，在數(shù)量和種類上改變細(xì)胞整聯(lián)蛋白的表達(dá)，提高其對ECM的粘附，并通過調(diào)節(jié)蛋白酶的表達(dá)抑制ECM 的降解［12］，使盆腔組織更易于被異位的子宮內(nèi)膜細(xì)胞粘附。作為強(qiáng)效的致纖維化因子，TGF-β能明顯促進(jìn)纖維母細(xì)胞的增生、膠原的沉積和纖維蛋白的形成，同時增加ECM 的合成、減少其降解，最終導(dǎo)致盆腔纖維化的發(fā)生和盆腔粘連的形成，并促使EMS 的發(fā)生與發(fā)展，引起不孕［5］。此外，TGF-β可有效活化血管內(nèi)皮生長因子（VEGF），增加子宮內(nèi)膜異位病灶周圍微血管的形成［11］，導(dǎo)致異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的種植、增殖與侵潤。有研究認(rèn)為TGF-β在腹膜異位病灶神經(jīng)纖維的高表達(dá)與EMS 的痛經(jīng)有關(guān)。TGF-β在EMS中的異常表達(dá)通過使異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞逃避機(jī)體免疫監(jiān)視并促使異位內(nèi)膜病灶新生血管的生成，為異位子宮內(nèi)膜的種植、增生及轉(zhuǎn)移創(chuàng)造了必要的條件。TGF-β促使纖維母細(xì)胞增生并在神經(jīng)纖維中高表達(dá)，導(dǎo)致盆腔粘連的形成和痛經(jīng)的出現(xiàn)，最終引起患者不孕和慢性盆腔疼痛（CPP）癥狀［12］。因此，TGF-β可能在EMS的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要的作用，有望能為EMS的發(fā)病機(jī)制和防治策略的研究方面提供一定的思路和依據(jù)。

三、TGF-β／smad信號通路在EMS發(fā)生發(fā)展中的重要作用

臨床實踐發(fā)現(xiàn)，EMS患者往往存在不同程度的盆腔粘連。而盆腔EMS患者的粘連常常與手術(shù)所致的粘連不同，EMS病灶周圍粘連、纖維組織增生，并造成組織的攣縮變形，引起病灶局部解剖學(xué)結(jié)構(gòu)的改變。研究表明，TGF-β可以通過促使纖維母細(xì)胞的增生、膠原蛋白的沉積和纖維蛋白的形成，參與EMS粘連的形成，導(dǎo)致盆腔粘連與解剖變形，最終導(dǎo)致EMS患者不孕等嚴(yán)重并發(fā)癥［12-14］。體外實驗也顯示TGF-β能促進(jìn)異位內(nèi)膜細(xì)胞的增殖、生長，促進(jìn)纖維化和腹膜粘連。鑒于此，可以認(rèn)為TGF-β系統(tǒng)介導(dǎo)的纖維化過程的發(fā)生可能是EMS發(fā)生機(jī)制中的一個重要方面。大量研究證實，TGF-β是目前所發(fā)現(xiàn)的最強(qiáng)的致纖維化因子，也是增加ECM的重要細(xì)胞因子，可以激活纖維母細(xì)胞轉(zhuǎn)化為成纖維細(xì)胞，促進(jìn)ECM 的產(chǎn)生，對纖維化的形成具有重要的起始促進(jìn)作用［15］；Smad蛋白是TGF-β的作用底物，其磷酸化后可穿越胞膜。因此，Smad蛋白既是胞內(nèi)信號分子，又起到轉(zhuǎn)錄子的作用。TGF-β／Smad信號通路由TGF-β及其受體（TGF-βⅠ型受體和TGF-βⅡ型受體）以及受體底物Smad蛋白家族信號分子等組成，是纖維化發(fā)生的主要信號傳導(dǎo)途徑。TGF-β／Smad信號通路是TGF-β發(fā)揮生物學(xué)作用的主要通路，在纖維化機(jī)制中起重要作用，是多種臟器纖維化疾病的病理發(fā)生過程中關(guān)鍵的生物調(diào)節(jié)通路［16］。實驗證實，TGF-β／Smad信號通路對于肝纖維化的啟動以及肝星狀細(xì)胞的激活與轉(zhuǎn)化起著至關(guān)重要的作用。在心肌、腎、肺、腹膜等其他纖維化疾病的多項研究中也陸續(xù)提示，TGF-β／Smad信號通路是導(dǎo)致纖維化進(jìn)展的關(guān)鍵通路，TGF-β 還可能與纖維化程度密切相關(guān)［17-18］。因此，TGF-β／Smad信號通路以其在纖維化疾病中高表達(dá)，具有強(qiáng)大的促纖維化作用及可調(diào)控纖維化主要相關(guān)蛋白表達(dá)的特點，成為極具價值的纖維化疾病診治的新靶點。

研究證實，TGF-β在EMS患者腹水、血清及異位內(nèi)膜組織中的表達(dá)明顯高于正常對照組，TGF-β在EMS的發(fā)生發(fā)展中可能發(fā)揮重要作用［12］，但TGF-β在EMS 發(fā)病中的確切機(jī)制尚不完全清楚，且TGF-β／Smad信號通路與EMS發(fā)生發(fā)展的關(guān)系亦無定論，需要進(jìn)一步的深入研究。

四、miR-21 在纖維化疾病中的作用及調(diào)控TGF-β／Smad信號通路參與EMS發(fā)生的可能機(jī)制

作為一類內(nèi)源性非編碼的小分子單鏈RNA，miRNA 的長度約為19～25個核苷酸。miRNA 通過與mRNA 的3’非編碼區(qū)（3’UTR）進(jìn)行完全或不完全的互補(bǔ)配對結(jié)合，導(dǎo)致靶mRNA 的降解或者翻譯過程抑制，從而在轉(zhuǎn)錄后的水平調(diào)控靶基因。成熟的miRNA 的3’端有一個羥基，而5’端存在一個磷酸基團(tuán)，這是miRNA 與其他功能性的RNA 降解片段相區(qū)別的重要標(biāo)志。已證實miRNA 及其靶基因的表達(dá)異常，為多種疾病的病因，并成為生物學(xué)領(lǐng)域研究的熱點［19］。

研究證實，miR-21在肝、腎和肺等臟器的纖維化疾病中具有明顯的致纖維化作用［20］。如前所述，TGF-β參與了多種器官與組織纖維化的發(fā)生和發(fā)展過程，TGF-β的過度表達(dá)與體內(nèi)的纖維化及致癌過程密切相關(guān)［15］。Cano等［21］在揭示TGF-β誘導(dǎo)人角質(zhì)化細(xì)胞上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)分化的miRNA 表達(dá)譜時，采用了基因篩選、靶序列預(yù)測以及與基因表達(dá)譜數(shù)據(jù)庫相結(jié)合的方法，描述出TGF-β 所指向的miRNA 的表達(dá)框架。其中上調(diào)的miRNA 有miR-21、miR-137、miR-32 以 及miR-346，其 中 下 調(diào) 的miRNA 有miR-211、miR-210、miR-136 以及miR-192。上述8個miRNA 與上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)分化效應(yīng)相關(guān)，且各自均有獨特的靶序列。研究證實，miR-21在鼠的乳腺癌模型中明顯上調(diào)，如果除去miR-21則可明顯抑制TGF-β誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞上皮間充質(zhì)轉(zhuǎn)化以及細(xì)胞的遷移與侵潤［22］。相關(guān)研究表明，腫瘤細(xì)胞可以破壞miRNA 的穩(wěn)態(tài)機(jī)制，從而阻礙TGF-β發(fā)揮作用。miR-21及miR-17是調(diào)控TGF-β信號通路中的關(guān)鍵miRNA，其在肝臟及中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CNS）的細(xì)胞凋亡中也發(fā)揮上述類似的作用［4-5］。在特異性肺纖維化（Idiopathic Pulmonary Fibrosis，IPF）中約有10%的miRNA 出現(xiàn)明顯的改變，其中下調(diào)的miRNA 有miR-30、miR-29等，上調(diào)的miRNA 則主要有miR-21及miR-155［23-24］。Liu等［25］研究了miR-21在IPF 中發(fā)揮的作用，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過博來霉素處理之后，IPF 的小鼠模型以及IPF 患者肺組織成纖維細(xì)胞中的miR-21 的表達(dá)增加。TGF-β可增加初級肺纖維母細(xì)胞內(nèi)miR-21 的表達(dá)，而miR-21表達(dá)的增強(qiáng)又明顯增強(qiáng)纖維母細(xì)胞內(nèi)的TGF-β的促纖維化作用。反之，如將miR-21進(jìn)行基因沉默，TGF-β 的促纖維化能力就會被削弱。由此可見，miR-21可以明顯放大TGF-β信號通路，促進(jìn)TGF-β的致纖維化作用。目前已得到證實的多個miR-21 靶基因中，COL1A1、COL1A2、COL3A1 和FBN1 基因等為細(xì)胞纖維化相關(guān)蛋白［23］。miR-21通過調(diào)控這些蛋白表達(dá)，參與了多個信號通路的調(diào)控，其中包括導(dǎo)致纖維化最重要的TGF-β／Smad信號通路。因此，建立在目前相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，miR-21可能通過如下機(jī)制調(diào)控TGFβ／Smad信號通路并參與EMS發(fā)生與發(fā)展：子宮內(nèi)膜細(xì)胞發(fā)生異位種植后，miR-21水平上調(diào)，通過其靶基因?qū)GF-β／Smad信號通路進(jìn)行調(diào)控，TGF-β／Smad信號通路表達(dá)增強(qiáng)，發(fā)揮致纖維化作用，從而導(dǎo)致EMS的發(fā)生與發(fā)展。

五、結(jié)語與展望

綜上所述，以miRNA-21為切入點，分析miRNA-21的生物學(xué)功能與EMS發(fā)生的關(guān)系，并深入探討miRNA-21調(diào)控EMS形成的TGF-β／Smad信號通路，得到以下假說：異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞發(fā)生種植后，通過上調(diào)miR-21水平，由其靶基因調(diào)控TGFβ／Smad信號通路，促使TGF-β／Smad信號通路表達(dá)增強(qiáng)，啟動致纖維化過程，從而導(dǎo)致EMS的發(fā)生與發(fā)展。如能下調(diào)miR-21 水平以抑制TGF-β／Smad信號通路的表達(dá)有可能成為EMS治療的一個新治療靶點。此為臨床上明確EMS 的發(fā)生機(jī)制，探尋新的EMS治療方案、提高EMS的治療效果具有重要意義。

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