謝云凱，劉 威，白藝璇，關(guān)紅衛(wèi)，鄒永輝

子宮腺肌病（adenomyosis）是一種雌激素依賴的子宮內(nèi)膜于子宮肌壁層生長所引發(fā)的疾病，在我國成年女性中具有較高發(fā)病率，常導(dǎo)致盆腔疼痛甚至不孕等癥狀，以至于常需要手術(shù)治療[1]。目前廣泛接受的理論是子宮基底膜內(nèi)陷學(xué)說，也有學(xué)者提出化生學(xué)說、苗勒管殘留學(xué)說和組織重構(gòu)等學(xué)說，基因、免疫、炎癥因子及環(huán)境因素等也證明與子宮腺肌病的發(fā)生發(fā)展有關(guān)[1-3]。自噬（autophagy）是一種由細胞內(nèi)溶酶體介導(dǎo)的細胞自我降解過程，細胞通過調(diào)控自噬以幫助各種原因損傷的細胞維持自身平衡[4]。自噬可能在包括女性生殖道在內(nèi)的各種組織的正常發(fā)育和維持體內(nèi)平衡中發(fā)揮重要作用[5]。隨著相關(guān)研究的不斷深入，細胞自噬在子宮腺肌病發(fā)生、發(fā)展中的作用被不斷認識，其在子宮腺肌病的發(fā)生、發(fā)展中可能發(fā)揮著重要作用。

1 細胞自噬的概念、作用及分子機制

1.1 細胞自噬的細胞生物學(xué)機制及意義自噬是指細胞自身由溶酶體介導(dǎo)的細胞自我降解，即細胞在自噬相關(guān)基因（autophagy related gene，Atg）的調(diào)控下利用溶酶體降解細胞內(nèi)受損細胞器和大分子物質(zhì)的過程。自噬過程包括：①亞細胞膜的重新排列隔離底物形成自噬小體（autophagosome）；②隨后自噬小體與溶酶體融合形成自噬溶酶體（autolysosome）；③底物在自噬溶酶體中進行降解和回收（見圖1）[6-7]。根據(jù)底物進入溶酶體的過程不同，可把自噬分為巨自噬（macroautophagy）、微自噬（microautophagy）和分子伴侶介導(dǎo)的自噬（chaperone-mediated autophagy，CMA）。但幾種方式在底物進行降解的最后步驟和降解物質(zhì)的最終回收方面基本相同[6]。自噬在細胞對于環(huán)境變化的反應(yīng)以及對細胞新陳代謝起著重要作用。同時，自噬已被證實與腫瘤增殖及抑制存在密切關(guān)系，但其作用目前尚存在爭議。有研究表明自噬可能參與腫瘤細胞應(yīng)對放化療損傷的過程[8-9]，因此某些情況下抑制自噬可能作為抑制腫瘤生長的治療靶點[10]。

1.2 細胞自噬的基本過程及其分子機制自噬是細胞對各種應(yīng)激的反應(yīng)行為，在哺乳動物細胞中應(yīng)激刺激對自噬的調(diào)控主要發(fā)生在翻譯后水平，即需要翻譯后修飾酶的參與[11]。自噬的整個過程都受到某些特定的自噬復(fù)合體的調(diào)控。其作用機制可概括如下（見圖1）。

UNC-51樣激酶（ULK）復(fù)合體由蛋白激酶ULK1和ULK2組成，結(jié)合了FAK家族相互作用蛋白（FIP200）以及調(diào)控亞基Atg13和Atg101，這些亞基可以通過誘導(dǎo)構(gòu)象改變來激活ULK蛋白，進而將應(yīng)激信號傳遞至自噬小體形成的部位[12]。活化的ULK1通過磷酸化BECN1基因相關(guān)蛋白（Beclin-1）來提高空泡分選蛋白34（VPS34）復(fù)合體的活性，VPS34復(fù)合體Ⅰ由Ⅲ類磷脂酰肌醇 3 激酶（PI3K）VPS34、Beclin-1、Atg4以及催化調(diào)控亞基組裝所需的VPS15支架蛋白組成，這種復(fù)合物促進磷脂酰肌醇3磷酸（PI3P）形成，而PI3P可募集自噬前體膜成核所需的自噬因子，促進自噬前體的形成[13-14]。因此ULK1對Beclin-1的磷酸化是哺乳動物自噬起始的必要條件。

自噬泡膜的延長則需要Atg9以及包括微管相關(guān)蛋白3（LC3）和伽馬氨基丁酸A型受體相關(guān)蛋白（GABARAP）亞族在內(nèi)的酵母Atg8基因家族參與。含有跨膜蛋白Atg9的囊泡穿梭于高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和自噬泡之間[15]，可能為自噬泡提供細胞膜來源；LC3、GABARAP和高爾基體相關(guān)ATP酶增強子16（GATE16）對自噬泡膜的延長和融合發(fā)揮著不同的功能，其中LC3是Atg8同源家族中最具代表性的一個，也是目前研究最為透徹的。在自噬過程中，LC3的膜結(jié)合及半融合行為可以調(diào)控自噬小體的大小[16]，同時，LC3可能還與自噬小體的選擇性降解有關(guān)[17]。

最后，參與調(diào)控自噬小體與溶酶體融合的蛋白與細胞胞吞途徑的蛋白存在共同之處。它們包括VPS34 復(fù)合物Ⅱ、Beclin-1、VPS34、VPS15、Ras相關(guān)蛋白7（RAB7）效應(yīng)蛋白以及同源融合和液泡蛋白分選復(fù)合物（HOPS）等分子[11]。

圖1 自噬基本過程

1.3 自噬的調(diào)控細胞自噬的調(diào)控機制極其復(fù)雜，主要包括：①哺乳動物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）途徑。mTOR蛋白激酶是自噬主要負調(diào)控因子，在細胞營養(yǎng)充足條件下，氨基酸和生長因子可以通過激活mTOR激酶復(fù)合體中的哺乳動物雷帕霉素靶蛋白復(fù)合體1（mTORC1）靶點，進而抑制ULK復(fù)合體，從而抑制自噬；而在營養(yǎng)缺乏時，mTOR信號通路會被抑制，進而激活ULK1及下游自噬靶點，誘導(dǎo)自噬[18]。②肝激酶 B1（LKB1）/腺苷酸活化蛋白激酶（AMPK）途徑。AMPK作為細胞主要能量感受器，當能量缺乏時，升高的磷酸腺苷（AMP）/三磷酸腺苷（ATP）比值可激活LKB1/AMPK通路，AMPK通過在多個位點磷酸化ULK1激活自噬。同時AMPK也可通過抑制mTORC1中調(diào)節(jié)相關(guān)蛋白（Raptor）激活mTORC1抑制劑馬鈴薯球蛋白（TSC2）來抑制mTOR活性，間接激活自噬[19]。③蛋白激酶A（PKA）途徑。細胞能量充足時，PKA能促進ULK1和Atg13磷酸化，阻止Atg13定位到自噬前體結(jié)構(gòu)（PAS）。另外，PKA也能磷酸化并激活TORC1或通過抑制AMPK間接激活mTORC1，從而抑制自噬[20]。④c-Jun氨基末端激酶（JNK）途徑。當能量缺乏時可激活JNK-1激酶，進而阻礙Beclin-1與B細胞淋巴瘤蛋白2（Bcl-2）間的相互作用，釋放游離Beclin-1，進而促進自噬發(fā)生[21]。此外，鈣離子途徑、葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白78（GRP78）蛋白途徑、三磷酸肌醇（IP3）途徑、真核生物翻譯起始因子 2α 激酶 2（EIF2AK2）/蛋白激酶 R（PKR）依賴途徑等通路同樣對自噬起調(diào)控作用。同時，值得注意的是近年轉(zhuǎn)錄因子家族的轉(zhuǎn)錄因子EB（TFEB）和轉(zhuǎn)錄因子E3（TFE3）被認為是參與自噬下游調(diào)控的重要因子，在胞質(zhì)中TFEB可被mTORC1直接磷酸化并減少入核，調(diào)控溶酶體和自噬相關(guān)基因表達，增強自噬活性[22]。

2 自噬與子宮腺肌病

2.1 自噬與子宮腺肌病的發(fā)生發(fā)展目前“在位內(nèi)膜決定論”仍是子宮腺肌病主流學(xué)說，認為該病是由于基底層子宮內(nèi)膜及基質(zhì)細胞因各種原因侵入子宮肌層生長所致[23]，在此過程中在位內(nèi)膜自身特性起決定性作用。而研究表明，子宮腺肌病患者中在位內(nèi)膜組織自噬的失調(diào)，可能與子宮腺肌病的發(fā)生有關(guān)。一項對子宮腺肌病患者及正常女性在位內(nèi)膜細胞的對比研究發(fā)現(xiàn)，子宮腺肌病患者在位內(nèi)膜基質(zhì)細胞及內(nèi)膜組織中Beclin-1表達水平較正常女性明顯下降，且Beclin-1分子表達與CA125水平呈明顯負相關(guān)[24]。該研究提示子宮腺肌病患者內(nèi)膜組織存在自噬紊亂，這種在位內(nèi)膜自噬的下調(diào)可能與子宮腺肌病的發(fā)生密切相關(guān)。自噬同樣參與子宮在位內(nèi)膜細胞周期的調(diào)控過程。Li等[25]研究發(fā)現(xiàn)，在子宮內(nèi)膜分泌期，正常內(nèi)膜組織中自噬相關(guān)基因LC3-B的表達較增生期明顯增多；而子宮內(nèi)膜異位癥患者在位內(nèi)膜及異位內(nèi)膜組織中均未檢測到這種變化；并且異位內(nèi)膜組織中LC3-B表達水平顯著低于在位內(nèi)膜，提示內(nèi)膜細胞自噬周期性變化的消失以及異位內(nèi)膜自噬下調(diào)可能與子宮腺肌病的發(fā)生密切相關(guān)。

目前多數(shù)研究傾向于認為異位內(nèi)膜細胞中存在自噬抑制。例如，異位內(nèi)膜基質(zhì)細胞YAP分子表達的增加可通過調(diào)控mTOR通路降低細胞自噬水平[26]。同時，研究發(fā)現(xiàn)高雌激素作為子宮腺肌病重要發(fā)病機制之一，其可以通過上調(diào)趨化因子基質(zhì)細胞衍生因子 12（CXCL12）/趨化因子受體 4（CXCR4）介導(dǎo)的自噬抑制，促進人分泌期子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞（HESCs）的存活[27]。但關(guān)于異位內(nèi)膜組織中自噬的作用尚存在爭議，例如Liu等[28]發(fā)現(xiàn)低氧條件可誘導(dǎo)自噬，從而促進HESCs的上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化（epithelial-mesenchymal transition，EMT），進而增強HESCs的增殖及侵襲能力，這一過程可能由低氧誘導(dǎo)因子1α（HIF-1α）所介導(dǎo)，HESCs在低氧處理后自噬增強且表現(xiàn)為增殖及侵襲能力增強，而該自噬過程依賴HIF-1α，在低表達HIF-1α下調(diào)自噬后，可檢測到異位內(nèi)膜細胞侵襲能力的下降[29]。該研究一定程度上支持子宮腺肌病發(fā)病機制中的EMT理論。

有研究證實，PI3K/蛋白激酶 B（AKT）/mTOR 通路激活可以抑制自噬，進而促進子宮內(nèi)膜癌細胞的孕激素抵抗[30]。在子宮內(nèi)膜異位癥異位內(nèi)膜細胞中尚缺乏相關(guān)研究，提示自噬可能也參與了異位內(nèi)膜細胞孕激素抵抗過程。

2.2 自噬與子宮腺肌病的癥狀及并發(fā)癥

2.2.1 自噬與子宮腺肌病患者的不孕癥 子宮腺肌病被認為可能導(dǎo)致女性不孕，但其具體機制尚不明確。子宮腺肌病患者中子宮內(nèi)膜間質(zhì)細胞自噬的降低可以通過PI3K-AKT-mTOR途徑影響蛻膜化[31]，這可能是子宮腺肌病導(dǎo)致女性不孕的機制之一。進一步的研究中，Mestre Citrinovitz等[32]發(fā)現(xiàn)在人子宮內(nèi)膜間質(zhì)細胞體外蛻膜化過程中，自噬存在明顯上調(diào)；通過抑制內(nèi)膜基質(zhì)細胞自噬相關(guān)蛋白Atg7和Atg5的表達可破壞蛻膜化過程。這些研究表明子宮腺肌病患者內(nèi)膜細胞的自噬失調(diào)可能導(dǎo)致不孕。

2.2.2 自噬與子宮腺肌病患者的盆腔周期性疼痛 子宮腺肌病所導(dǎo)致的周期性疼痛與病灶神經(jīng)及血管的再生關(guān)系密切。子宮腺肌病的神經(jīng)起源假說認為各種原因造成的子宮神經(jīng)損傷可引起局部神經(jīng)介質(zhì)及神經(jīng)遞質(zhì)釋放，進而誘導(dǎo)內(nèi)膜細胞種植。研究發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)疼痛的子宮腺肌病患者病灶組織出現(xiàn)大量異常神經(jīng)纖維增生[33]，提示神經(jīng)再生與子宮腺肌病發(fā)病及疼痛癥狀密切相關(guān)。而研究證實自噬在神經(jīng)元損傷修復(fù)、突觸再生等過程中發(fā)揮重要作用[34]。同樣，血管生成是子宮腺肌病異位內(nèi)膜細胞種植的必要條件。研究已證實子宮腺肌病組織中存在異常的血管再生[35]，而自噬已在神經(jīng)損傷修復(fù)、腫瘤等疾病中被證明可調(diào)控血管的再生、重構(gòu)及遷徙過程[36]。但目前尚無相關(guān)研究闡釋自噬在子宮腺肌病病灶神經(jīng)及血管異常增生過程中的作用機制，因此有望成為進一步研究的方向之一。

2.3 自噬與子宮腺肌病治療促性腺激素釋放激素類似物（GnRHa）是治療子宮腺肌病重要的二線藥物，在該病的保守治療中發(fā)揮了重要作用。Guo等[37]研究發(fā)現(xiàn)在接受GnRHa處理的子宮腺肌病模型小鼠中，檢測到自噬小體和Beclin-1、LC-3蛋白表達較未經(jīng)處理的子宮腺肌病模型組顯著提高。提示了GnRHa可逆轉(zhuǎn)子宮腺肌病導(dǎo)致的自噬抑制，進而緩解子宮腺肌病相關(guān)癥狀。孕激素類似物如地諾孕素（Dienogest）同樣被證實可調(diào)節(jié)細胞自噬，Choi等[38]使用地諾孕素處理異位內(nèi)膜細胞后檢測到LC3-Ⅱ表達上調(diào)，此過程是因地諾孕素降低了異位內(nèi)膜細胞中AKT、細胞外調(diào)節(jié)蛋白激酶1/2（ERK1/2）以及核糖體S6蛋白激酶（S6K）的活性，進而抑制mTOR通路，刺激自噬小體的形成。另有研究發(fā)現(xiàn)，mTOR通路抑制劑替西羅莫司（Temsirolimus）可通過阻斷mTOR/AKT通路，進而治療大鼠深部浸潤型子宮內(nèi)膜異位癥（DIE）[39]。這些研究為通過自噬抑制劑下調(diào)細胞自噬，進而治療和緩解子宮腺肌病提供了可能。

3 結(jié)語

子宮腺肌病發(fā)病機制復(fù)雜，與該疾病發(fā)生、發(fā)展相關(guān)的學(xué)說眾多，自噬作為細胞重要的應(yīng)激反應(yīng)及代謝調(diào)節(jié)機制，在子宮內(nèi)膜細胞生長、代謝及子宮腺肌病的發(fā)生、發(fā)展過程中發(fā)揮著重要作用?，F(xiàn)有研究表明，子宮腺肌病患者在位內(nèi)膜中Beclin-1表達下降，伴隨自噬水平的下降；而子宮腺肌病患者異位內(nèi)膜中自噬發(fā)揮的作用目前尚無定論。在子宮腺肌病的治療方面，GnRHa可通過上調(diào)Beclin-1、LC-3進而激活異位內(nèi)膜細胞自噬，地諾孕素、替西羅莫司可分別通過 AKT、ERK1/2、S6K途徑抑制 mTOR/AKT通路激活異位內(nèi)膜細胞自噬，從而緩解子宮腺肌病癥狀。細胞自噬在子宮腺肌病細胞周期的作用、神經(jīng)血管再生、孕激素抵抗、子宮腺肌病治療等方面亟待更深入的研究。深入了解自噬與子宮腺肌病的關(guān)系，將為子宮腺肌病的治療提供更多可能性。