沈豪飛,王奕翔,賈天玉,張學(xué)紅*
(1.蘭州大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院,蘭州 730030;2.甘肅省生殖醫(yī)學(xué)與胚胎重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,蘭州 730030)
子宮內(nèi)膜炎分為急性子宮內(nèi)膜炎與慢性子宮內(nèi)膜炎(chronic endometritis,CE)。急性子宮內(nèi)膜炎患者臨床表現(xiàn)為發(fā)熱,下腹痛并伴有白細(xì)胞增多。而CE臨床表現(xiàn)常無癥狀,或者表現(xiàn)為異常子宮出血、盆腔疼痛、性交困難、白帶增多等輕微癥狀[1]。CE可由多種因素引起,其中細(xì)菌是導(dǎo)致CE的重要因素之一。在這些細(xì)菌中,革蘭氏陰性細(xì)菌如大腸桿菌和壞死梭桿菌被認(rèn)為是導(dǎo)致CE的主要細(xì)菌[2]。Cicinelli等[3]對CE患者內(nèi)膜病原學(xué)培養(yǎng)結(jié)果顯示多種微生物陽性,包括支原體、解脲脲原體、衣原體等,證明了CE是由多種病原體引起的疾病。CE多集中于復(fù)發(fā)性流產(chǎn)、反復(fù)種植失敗等病例,由于CE的診斷方法多樣和診斷標(biāo)準(zhǔn)不同,發(fā)病率差異很大。Cicinelli等[4]研究表明反復(fù)移植失敗患者CE的患病率高達(dá)57.11%;Kitaya等[5]的研究也表明CE與反復(fù)移植失敗及胚胎發(fā)育過程有關(guān)聯(lián),反復(fù)種植失敗患者子宮內(nèi)膜炎的患病率為55.7%,這給不孕患者帶來了很大的經(jīng)濟(jì)和心理負(fù)擔(dān)。
臨床上CE的診斷多采用宮腔鏡聯(lián)合組織病理學(xué)檢查,其中病理學(xué)檢查是診斷CE的金標(biāo)準(zhǔn):組織學(xué)見子宮內(nèi)膜基質(zhì)中漿細(xì)胞的存在[6]。宮腔鏡具有直視宮腔的優(yōu)點(diǎn),可以直觀了解宮腔內(nèi)病變,目前公認(rèn)CE的鏡下特點(diǎn)為:(1)內(nèi)膜局灶或彌漫性充血,特征性改變?yōu)椤安葺鳌保?2)子宮內(nèi)膜間質(zhì)水腫,鏡下表現(xiàn)為與月經(jīng)周期不符的內(nèi)膜增厚、子宮內(nèi)膜局灶性發(fā)白、表面不規(guī)則;(3)子宮內(nèi)膜微小息肉樣改變,鏡下可見小于1 mm的微小息肉懸浮于膨?qū)m液中。病理學(xué)檢查多采用HE染色及免疫組化染色,研究發(fā)現(xiàn)CD138免疫組化染色對CE的檢出率明顯高于HE染色。Takebayashi等[7]認(rèn)為,CE的CD138免疫組化染色的診斷標(biāo)準(zhǔn)為10個(gè)非重疊高倍視野中至少檢出3個(gè)漿細(xì)胞,并且認(rèn)為如果10個(gè)非重疊隨機(jī)子宮內(nèi)膜中未發(fā)現(xiàn)漿細(xì)胞,那么在整個(gè)子宮內(nèi)膜間質(zhì)部分不會(huì)檢出漿細(xì)胞。Bayer-Garner等[8]認(rèn)為,無CD138標(biāo)記的漿細(xì)胞是陰性,≤5個(gè)漿細(xì)胞定義為少數(shù)漿細(xì)胞,>5個(gè)漿細(xì)胞定義為陽性,但目前國際上尚未達(dá)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
CE作為一種慢性炎癥,長期反復(fù)感染會(huì)影響子宮內(nèi)膜細(xì)胞免疫失衡,進(jìn)而影響胚胎的植入?,F(xiàn)將CE對機(jī)體Toll樣受體(toll-like receptors,TLRs)信號通路及免疫功能的影響做如下總結(jié)。
TLRs是一種能夠識(shí)別病原相關(guān)分子模式的I型跨膜受體,因TLRs的種類不同,可以通過識(shí)別不同抗原,介導(dǎo)下游信號傳導(dǎo)通路而發(fā)揮功能。1997年首次發(fā)現(xiàn)人類同源的Toll樣受體4(TLR4),這是最早發(fā)現(xiàn)的且研究最透徹的一類TLRs。目前在哺乳動(dòng)物中已鑒定出的TLR有14種,其中與人類相關(guān)最為密切的有TLR2、TLR4[9]。研究發(fā)現(xiàn)TLR4在子宮內(nèi)膜細(xì)胞、母-胎界面蛻膜細(xì)胞、羊膜細(xì)胞和滋養(yǎng)細(xì)胞中高度表達(dá),起到調(diào)節(jié)炎癥、免疫及妊娠著床的作用[10]。因此TLR4可能是CE和免疫系統(tǒng)之間的關(guān)鍵聯(lián)系,TLR4可以識(shí)別多種刺激因子,與其結(jié)合后通過銜接分子將信號傳導(dǎo)至胞內(nèi),進(jìn)而激活下游信號引起TNF-ɑ、IL-1β、IL-6等炎性因子的上調(diào)表達(dá)[11]。
TLR4表達(dá)在母-胎界面蛻膜上,并認(rèn)為TLR4在正常早孕蛻膜過程中有激活先天免疫、抗炎、防御病原微生物的作用。正常胚胎成功植入的關(guān)鍵是胚胎和子宮內(nèi)膜在時(shí)空上相互識(shí)別、容受并發(fā)生聯(lián)系的共同結(jié)果,此過程中涉及復(fù)雜的分子調(diào)控過程,包括母體子宮內(nèi)膜早期滋養(yǎng)細(xì)胞成功入侵,子宮螺旋動(dòng)脈的重塑、蛻膜化,胚胎及胎盤的形成,而CE會(huì)干擾胚胎植入過程的發(fā)生。TLR2在炎癥反應(yīng)中也起到重要作用,Zhang等[12]研究發(fā)現(xiàn)干擾素-τ可以抑制小鼠體內(nèi)TLR2的表達(dá),阻斷了核因子κB(NF-κB)和絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路的激活,從而減少炎癥因子TNF-ɑ、IL-1β、IL-6的釋放。TLR4、TLR2及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在小鼠子宮內(nèi)膜炎發(fā)病機(jī)制中的重要作用,使其成為國內(nèi)外學(xué)者研究的焦點(diǎn),對信號通路的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行調(diào)控已成為內(nèi)膜炎生物學(xué)防治的新思路。核因子E2相關(guān)因子(Nrf2)是一種重要的細(xì)胞內(nèi)核轉(zhuǎn)錄因子,介導(dǎo)細(xì)胞的抗氧化應(yīng)激反應(yīng)。Jiang等[13]發(fā)現(xiàn)芹菜素具有抗氧化、抗炎的作用,研究表明芹菜素通過激活Nrf2信號通路和抑制NF-κB信號通路對脂多糖(LPS)誘導(dǎo)的小鼠子宮內(nèi)膜炎產(chǎn)生保護(hù)作用。Zhou等[14]研究發(fā)現(xiàn)冬凌草素抑制TLR4-NF-κB信號通路對LPS誘導(dǎo)的小鼠子宮內(nèi)膜炎產(chǎn)生保護(hù)作用,且TNF-α、IL-1β、IL-6的表達(dá)水平顯著下降。由此可見通過抑制NF-κB信號的通路激活可以發(fā)揮抗炎的效果,對改善內(nèi)膜環(huán)境有重要意義。Nrf2的缺失可能會(huì)導(dǎo)致NF-κB活性的增強(qiáng)從而促進(jìn)細(xì)胞因子的產(chǎn)生,而NF-κB可以調(diào)節(jié)Nrf2的轉(zhuǎn)錄與活性,對靶基因的表達(dá)具有正向及負(fù)向的效應(yīng)。但芹菜素與冬凌草素應(yīng)用于CE的通路研究為動(dòng)物實(shí)驗(yàn),臨床實(shí)驗(yàn)尚未開展。
NF-κB是一種核轉(zhuǎn)錄因子,研究發(fā)現(xiàn)從B淋巴細(xì)胞核中提取出活化后的NF-κB能與多種免疫球蛋白κ輕鏈基因增強(qiáng)子KB序列特異性結(jié)合,其在炎癥、氧化應(yīng)激、細(xì)胞凋亡、腫瘤等過程中發(fā)揮重要作用[15]。NF-κB家族主要由P65(RelA)、RelB、C-Rel、P52/P100和P50/P105等5個(gè)成員組成。在正常情況下,NF-κB在細(xì)胞質(zhì)中與它的抑制劑IκB-α相關(guān)聯(lián)[16],形成1個(gè)無活性的三聚體,正常情況下三聚體形式主要被限制在胞漿中。但當(dāng)受到多種因素如LPS刺激時(shí)可以通過1個(gè)或多個(gè)信號途徑使IκB磷酸化、泛素化并降解,細(xì)胞核攝取釋放出來的NF-κB,從而啟動(dòng)一系列免疫相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄程序,引起炎性因子TNF-ɑ、IFN-γ、IL-1β、IL-6的上調(diào)表達(dá),導(dǎo)致大量炎性細(xì)胞浸潤。CE的發(fā)生不單是一條通路的改變造成的,其中涉及多條通路間相互作用。Keap1是體內(nèi)的一種調(diào)節(jié)蛋白[17],參與了NF-κB與Nrf2通路的調(diào)控,Keep1既可以作為負(fù)性調(diào)節(jié)蛋白抑制細(xì)胞核攝取Nrf2,也可以促進(jìn)IKKβ泛素化降解而激活NF-κB信號通路。上游蛋白的研究目前仍處于動(dòng)物研究水平,應(yīng)用于臨床需要進(jìn)一步探索。
細(xì)菌表面LPS是炎癥細(xì)胞的主要激活因子,在子宮內(nèi)膜炎的發(fā)展過程中起到重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)LPS的暴露破壞小鼠和人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的著床和蛻膜,LPS造模小鼠可用于研究CE患者病理生理學(xué)實(shí)驗(yàn)或測試潛在的治療干預(yù)措施[18]。Siemieniuch等[19]發(fā)現(xiàn)LPS引起TNF-ɑ和IL-1β的升高,從而刺激細(xì)胞間粘附分子的表達(dá),導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞和白細(xì)胞粘附、白細(xì)胞游走、毛細(xì)血管通透性增加,最終使炎癥因子遷移到炎癥部位。LPS還可以誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞的活化,導(dǎo)致炎癥因子的釋放。Cao等[20]研究發(fā)現(xiàn)激活中性粒細(xì)胞也會(huì)誘導(dǎo)TNF-ɑ和IL-1β的釋放,這種關(guān)系會(huì)形成惡性循環(huán),加重炎癥反應(yīng)。Tortorella等[21]研究發(fā)現(xiàn)CE患者月經(jīng)血中促炎性細(xì)胞因子IL-6、IL-1β、TNF-ɑ顯著升高,類似于其他慢性炎癥反應(yīng),CE改變了子宮內(nèi)膜細(xì)胞包括免疫細(xì)胞、上皮細(xì)胞和基質(zhì)細(xì)胞的功能與分布。1996年Rana等[22]發(fā)現(xiàn)抑制這些炎癥細(xì)胞因子對子宮內(nèi)膜炎有潛在的治療作用,其中NF-κB信號通路在炎癥基因的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用。IL-6是一種具有多效能的細(xì)胞因子,可以導(dǎo)致外周血白細(xì)胞數(shù)量增加,血管通透性發(fā)生改變,還可促進(jìn)肝內(nèi)產(chǎn)生急性期反應(yīng)蛋白,它在調(diào)節(jié)生物過程中發(fā)揮重要作用,包括炎癥反應(yīng)、免疫應(yīng)答和急性期反應(yīng)等[23]。IL-10具有抗炎作用,可促進(jìn)不同病原體入侵后免疫功能障礙的修復(fù),有利于提高全身免疫應(yīng)答[24]。這些細(xì)胞因子都來源于Thl/Th2細(xì)胞,Th1細(xì)胞調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫,可以協(xié)助分化成為效應(yīng)殺傷T細(xì)胞,促進(jìn)炎癥反應(yīng)和細(xì)胞毒性活動(dòng),分泌 TNF-ɑ、IFN-γ、IL-1β、IL-6、IL-8等細(xì)胞因子。Th2細(xì)胞輔助B細(xì)胞增殖分化為漿細(xì)胞,調(diào)節(jié)體液免疫,主要刺激細(xì)胞的分化與增殖,分泌IL-4、IL-5和IL-10等細(xì)胞因子。研究發(fā)現(xiàn),正常妊娠情況下Th2型細(xì)胞因子占優(yōu)勢有利于妊娠即存在生理性失衡,但當(dāng)免疫應(yīng)答向Th1偏移時(shí)會(huì)影響滋養(yǎng)層細(xì)胞生長、受精卵著床及胚胎發(fā)育[25],表明Th1/Th2細(xì)胞因子的平衡失調(diào)在內(nèi)膜炎的發(fā)病過程中至關(guān)重要。針對患有CE的反復(fù)移植失敗人群,研究發(fā)現(xiàn)IL-17表達(dá)顯著升高,而TGF-β、IL-10表達(dá)下降,進(jìn)一步證明了CE患者存在Thl/Th2細(xì)胞免疫失衡,這種細(xì)胞因子的改變影響了胚胎植入過程。吳彤華等[26]針對復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)與對照組相比,CE組的CD8+T細(xì)胞和Fox3+Treg細(xì)胞比例顯著上調(diào),認(rèn)為患者內(nèi)膜CD8+T細(xì)胞數(shù)量上調(diào)可能導(dǎo)致母胎界面的免疫平衡發(fā)生紊亂,從而導(dǎo)致流產(chǎn)的發(fā)生。Cicinelli等[27]研究顯示成功妊娠者Th1型免疫反應(yīng)受抑制,Th2型免疫反應(yīng)增強(qiáng),認(rèn)為這種免疫調(diào)節(jié)機(jī)制使母體不對胚胎產(chǎn)生排斥。反復(fù)種植失敗及復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者免疫應(yīng)答都向Th1偏移,Th1/Th2免疫應(yīng)答失衡導(dǎo)致母體對胚胎產(chǎn)生排斥,最終導(dǎo)致胚胎植入失敗,給不孕患者帶來了很大的心理與經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
臨床上常規(guī)使用抗生素治療CE,對診斷因內(nèi)膜因素反復(fù)移植失敗的患者常規(guī)給予一個(gè)周期的口服多西環(huán)素(100 mg/次,bid,14 d)治療,并在下次月經(jīng)周期的第6~12天進(jìn)行內(nèi)膜活檢和CD138染色,對于多西環(huán)素治療無效的患者給予甲硝唑(250 mg/次,bid,14 d)和莫西沙星(200 mg/次,bid,14 d)聯(lián)合治療,并在下次月經(jīng)周期的第6~12天再次進(jìn)行內(nèi)膜活檢。研究人員針對具有反復(fù)種植失敗病史并且病檢結(jié)果證實(shí)患有CE的患者,對其分別給予抗生素一線和二線治療后,治愈率高達(dá)92.3%及99.1%,CE治愈組與非CE組相比有更高的妊娠率。Tang等[28]研究發(fā)現(xiàn)多西環(huán)素可以通過抑制NF-κB信號通路的激活從而降低肺癌患者IL-6水平;Huang等[29]在臨床實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)多西環(huán)素可以通過抑制TLR4的表達(dá)從而降低IL-6的水平。因此多種研究表明多西環(huán)素可以通過對TLRs-NF-κB信號通路的抑制,導(dǎo)致機(jī)體細(xì)胞因子改變,引起Th1/Th2免疫應(yīng)答失衡,在治療CE的發(fā)展中起到至關(guān)重要的作用。
CE的治療是困擾現(xiàn)代生殖醫(yī)學(xué)的難點(diǎn),CE與反復(fù)種植失敗及復(fù)發(fā)性流產(chǎn)相關(guān),是臨床上面臨的一大難題,因此探究內(nèi)膜炎的發(fā)病機(jī)制,針對機(jī)制進(jìn)行有效的治療十分迫切。研究發(fā)現(xiàn)調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)氧化還原反應(yīng)和炎性平衡的通路有NF-κB、Nrf2、MAPKs等,通過激活Nrf2信號通路和抑制NF-κB信號通路可以減少炎癥因子TNF-ɑ、IFN-γ、IL-1β、IL-6的產(chǎn)生,但是它們之間的聯(lián)系尚未探索清晰。如何通過干預(yù)使TLRs-NF-κB信號失活,或通過干預(yù)激活Nrf2信號通路,間接弱化NF-κB的信號通路,或者將NF-κB核因子持續(xù)限制于胞漿內(nèi),阻止細(xì)胞核攝取后發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng),從而干擾信號通路調(diào)節(jié)免疫失衡,達(dá)到阻斷炎癥及調(diào)解免疫平衡的目的,將是未來研究治療內(nèi)膜炎的方向之一。