鄧志敏，代芳芳，程艷香

盆腔器官脫垂(pelvic organ prolapse，POP)是中老年女性常見的婦科疾病，研究表明大約30%～50%的女性會出現(xiàn)POP，且隨著年齡增長，患病風險增加。可以預(yù)見，隨著人口的老齡化，POP對女性患者和醫(yī)療系統(tǒng)的負擔將越來越重[1]。POP是一種多病因疾病，流行病學(xué)研究表明，POP與年齡、體內(nèi)激素、長期腹壓增加和產(chǎn)科因素(如產(chǎn)次、嬰兒體重、會陰側(cè)切等)密切相關(guān)[2]。然而，這些并不能完全解釋POP的病因，越來越多的研究者認為，POP是在環(huán)境因素和遺傳因素共同作用下發(fā)生發(fā)展的[3]。公認的是POP是一個多因素多環(huán)節(jié)共同作用的復(fù)雜病理過程，雖然它的發(fā)病機制依舊不明確，但是隨著技術(shù)進步，現(xiàn)今這方面已經(jīng)取得了較大的進展，本文主要從盆底組織細胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)的合成及代謝、盆底的神經(jīng)損傷和氧化應(yīng)激、雌激素受體、HOXA11、易感基因等方面對POP的分子生物學(xué)研究進展進行綜述，以期為今后的研究者提供思路和方向。

1 盆底結(jié)締組織與盆腔器官脫垂

女性盆腔器官的支持結(jié)構(gòu)主要由盆底神經(jīng)、肌肉、韌帶等結(jié)締組織組成，其中成纖維細胞可分泌ECM，結(jié)構(gòu)蛋白(膠原蛋白和彈性蛋白)是ECM主要成分之一。他們在合成和降解之間保持平衡，構(gòu)成結(jié)締組織網(wǎng)絡(luò)，若網(wǎng)絡(luò)平衡破壞對盆腔器官的支持會減弱，并最終導(dǎo)致POP。

1.1 膠原蛋白

人體可以合成28種膠原，盆腔結(jié)締組織內(nèi)以I、III、V型為主，I型最多。既往研究發(fā)現(xiàn)POP患者中膠原總量減少、I/III型膠原比例降低、III型膠原增多，近年來研究者開始深入了解膠原蛋白的合成與代謝。

膠原蛋白合成方面，多功能細胞因子轉(zhuǎn)化生長因子-β(transforming growth factor beta,TGF-β)處于中心地位，它廣泛調(diào)節(jié)免疫功能、胚胎發(fā)育、ECM合成和降解等生理過程。Mauviel[4]證明TGF-β能抑制金屬蛋白酶和ECM降解。在腎纖維化和肺纖維化模型的研究中發(fā)現(xiàn)TGF-β1能使ECM過度沉積，導(dǎo)致纖維化[5-6]。這提示TGF-β，尤其是TGF-β1的下調(diào)可能是POP的病因之一。

膠原蛋白代謝方面，基質(zhì)金屬蛋白酶家族(Matrix metalloproteinase,MMPs)中的MMP2和MMP9受到最大關(guān)注。Ma等[7]發(fā)現(xiàn)在機械應(yīng)變后，MMP2和MMP9的mRNA和蛋白表達水平顯著升高，金屬蛋白酶組織抑制劑(TIMP)和ECM表達水平顯著降低，猜測低水平的TIMPs無法結(jié)合MMPs并阻斷ECM降解，MMPs和TIMPs是ECM降解的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子。Min等[8]發(fā)現(xiàn)MMP表達增高時抑制TGF-β1信號通路，影響膠原蛋白合成。Liu等[9]進一步解釋，機械應(yīng)力抑制TGF-β/Smad信號通路，上調(diào)MMP2/9活性，抑制TIMP2合成，促進ECM降解。然而，Johnston等[10]用TGF-β1治療心臟纖維化模型24小時后，TIMP2和MMP9轉(zhuǎn)錄水平均增加。出現(xiàn)上述分歧結(jié)果可歸因于方法、對象、活檢部位、樣本量的差異，目前多數(shù)結(jié)果支持Liu等[9]的觀點。盡管存在分歧，但這些研究都表明，MMPs可通過影響TIMP的表達和TGF-β1信號通路來影響膠原蛋白代謝。

綜上，膠原蛋白的合成和代謝之間此消彼長，它們通過TGF-β1和MMPs進行協(xié)調(diào)配合，一方面，MMPs抑制TGF-β1信號通路，抑制膠原蛋白合成，另一方面MMPs通過影響TIMPs和TGF-β1，促進膠原蛋白降解，POP中膠原蛋白代謝異常是合成減少和降解增加的雙重結(jié)果。

1.2 彈性蛋白

彈性蛋白是提供彈性和反沖的組織，對于陰道抵抗機械應(yīng)變的能力非常重要，它的代謝異?？赡軐?dǎo)致盆底生物學(xué)功能改變，Ma等[7]證明機械應(yīng)變后，彈性蛋白含量降低，盆底組織對機械應(yīng)變的抵抗力減弱。婦女分娩時骨盆底的延長擴張會導(dǎo)致彈性纖維的破壞，且絕經(jīng)后彈性蛋白酶會增加，而缺乏纖蛋白或賴氨酰氧化酶(lysyloxidase,LOX)的雌性小鼠在分娩后不久也出現(xiàn)了自發(fā)的POP。纖蛋白(Fibulin)家族屬于ECM彈性蛋白，包括Fibulin-1、2、3、4、5。Khadzhieva等[11]和Zhao等[12]的研究提示Fibulin-5(Fbln-5)在POP的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用，F(xiàn)bln-5可以通過微纖絲幫助LOX樣蛋白(LOXL)正確定位，然后彈性蛋白原單體通過LOX交聯(lián)沉積在支架上并整合形成不溶的彈性纖維，說明Fbln-5是彈性纖維發(fā)育所必需的。POP小鼠子宮骶韌帶中Fbln-5和LOXL1的表達均降低且Fbln-5的表達與POP中的LOXL1呈正相關(guān)[12-13]。Khadzhieva等[11]則認為Fbln-5與LOXL1之間無明顯關(guān)系。雖然研究數(shù)量有限且存在上述爭議，但毋庸置疑的是彈性纖維的穩(wěn)態(tài)依賴于彈性蛋白聚合物降解和再合成之間的平衡，F(xiàn)bln-5和LOXL1可協(xié)同導(dǎo)致彈力蛋白合成障礙，打破這種平衡，最終導(dǎo)致POP發(fā)生發(fā)展。

1.3 盆底神經(jīng)損傷和氧化應(yīng)激

通常認為，經(jīng)產(chǎn)婦經(jīng)歷多次妊娠及陰道分娩后，盆底神經(jīng)易受損且損傷后修復(fù)功能差，盆底組織可發(fā)生嚴重去神經(jīng)病變、神經(jīng)肽生成和釋放減少、血流灌注不足、肌肉萎縮變性，這些病理過程促進POP發(fā)生發(fā)展。盆底肽類神經(jīng)遞質(zhì)如血管活性腸肽(vasoactive intestinal polypeptide,VIP)和神經(jīng)肽(neuropeptide Y,NPY)的異常，NPY參與血液流動調(diào)節(jié)，VIP起神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)節(jié)作用，常反映盆底神經(jīng)的損傷，可作為評估損傷程度的標志。Shao和Dai發(fā)現(xiàn)POP患者中VIP、NPY蛋白表達下降，且與病情嚴重程度有關(guān)，他們認為評估NPY可能可以預(yù)測POP的發(fā)病[14-15]。雖然VIP和NPY耗竭的潛在機制尚不清楚，但盆腔神經(jīng)損傷的神經(jīng)肽理論已被大多數(shù)學(xué)者所認可。

在氧化應(yīng)激(oxidative stress,OS)方面，已證明POP患者存在明顯的DNA氧化損傷、脂質(zhì)過氧化和線粒體凋亡[16-17]，此外還有抗氧化酶表達減少、氧化和抗氧化平衡破壞、ROS水平增加、TGF-β1-CTGF通路下調(diào)，導(dǎo)致盆腔支持結(jié)構(gòu)發(fā)生功能障礙，這些提示OS參與了POP的病理過程[18]。Fang等[18]和Hong等[19]在探討機械因素在POP發(fā)病中的作用時發(fā)現(xiàn)機械應(yīng)力可激活磷脂酰肌醇-4,5-二磷酸3激酶(PI3K)/Akt信號通路，使ROS的產(chǎn)生和成纖維細胞的凋亡率顯著增加，線粒體膜電位明顯下降。而楊青等[20]發(fā)現(xiàn)ROS水平上調(diào)會改變ECM的成分，因此可以猜測機械應(yīng)變通過PI3K/Akt信號通路導(dǎo)致氧化還原不平衡，激活OS，接著影響細胞凋亡、TGF-β1信號通路和ECM的代謝，最終促進了POP的進程。

綜合神經(jīng)肽學(xué)說和OS兩個方面可知，機械應(yīng)力可以直接損傷盆底神經(jīng)減少神經(jīng)肽分泌，也可間接干預(yù)OS影響ECM的成分，這提示POP最重要的危險因素可能是由分娩相關(guān)因素帶來的盆底損傷，如陰道分娩次數(shù)、會陰切口、胎兒體重、胎頭大小等。

2 雌激素受體與盆腔器官脫垂

盆底結(jié)締組織是雌激素作用的靶器官，現(xiàn)普遍認為雌激素可影響結(jié)締組織代謝和功能，增加盆底肌肉力量，絕經(jīng)后，婦女體內(nèi)雌激素分泌迅速減少，結(jié)締組織被分解代謝后不能有效地修復(fù)，使得盆底結(jié)締組織力量變薄弱，生物力學(xué)功能被削弱，這是POP重要的發(fā)病機制。

一方面，絕經(jīng)前和絕經(jīng)后POP患者雌激素受體(estrogen receptor,ER)α蛋白表達均降低，且ER α蛋白表達與非編碼小分子RNA-221和222(mir-221、222)負相關(guān)[21]，ER αrs2228480是他們的靶基因，Chen等[22]證明有POP和無POP的女性在ER αrs2228480基因型分布上存在顯著差異，說明ER αrs2228480可能是POP的一個易感基因。Ward等[23]后來的Meta分析也證實了這一點。

另一方面，Tomaszewski等[24]發(fā)現(xiàn)ER可以刺激成纖維細胞表達III型膠原蛋白從而增強盆底組織的抗力，此外，LOXL1在盆腔器官的表達也受到激素的調(diào)節(jié)[13]，絕經(jīng)后雌激素的顯著降低也抑制了神經(jīng)支配，降低了NPY的分布[25]。

綜上所述，ER的基因多態(tài)性與POP顯著相關(guān)，雌激素也影響盆底組織的神經(jīng)分布，且通過LOXL1干預(yù)彈性蛋白的裝配。有研究者建議使用外源性雌激素治療或預(yù)防絕經(jīng)后婦女的POP，但是始終沒有足夠的證據(jù)支持該療法，根據(jù)2017年的循證臨床實踐指南，陰道雌激素及其替代品的使用對更年期女性泌尿生殖系統(tǒng)綜合征只有非常有限的改善[26]。因此，有必要對陰道雌激素及其替代品在絕經(jīng)后婦女POP治療中的有效性和安全性進行全面系統(tǒng)的審查?？梢愿Q見，ER和POP之間的關(guān)系網(wǎng)非常復(fù)雜，牽一發(fā)而動全身，還需要更多的研究數(shù)據(jù)才能構(gòu)建出相對全面的信號網(wǎng)絡(luò)。

3 HOXA11與盆腔器官脫垂

HOX是調(diào)節(jié)泌尿生殖道胚胎發(fā)育的重要轉(zhuǎn)錄因子，決定胚胎前后體軸的分化，包括HOXA、B、C、D，在POP中HOXA11受到最多關(guān)注。在2008年，Connell等[27]首次證實HOXA11為宮骶韌帶發(fā)育所必需的基因，POP患者宮骶韌帶中HOXA11、I和III型膠原表達均降低，MMP2表達升高。后來發(fā)現(xiàn)，HOXA11基因可通過抑制p53的表達來促進細胞增殖，減弱細胞凋亡[7]，且具有促進膠原沉積、抑制ECM降解的功能，在POP中起保護作用[28]。Jeon等[29]證明miR-30D和181A是子宮骶韌帶中HOXA11的重要轉(zhuǎn)錄后調(diào)節(jié)因子，可能是POP的潛在治療靶點。由于每個miRNA都可以結(jié)合并調(diào)控多個mRNA靶點，因此我們猜想HOXA11缺陷信號通路中可能涉及多個miRNA，但還需要更多的研究來證實這一猜想。

4 盆腔器官脫垂的易感基因

隨著對POP研究的深入，研究者發(fā)現(xiàn)雖然機械應(yīng)變是POP的重要危險因素，但是大多數(shù)經(jīng)陰道分娩產(chǎn)婦并不出現(xiàn)有癥狀POP，且存在未產(chǎn)婦POP患者，這說明存在某種因素使在具有相同危險因素前提下某類患者更可能患POP。Jack對10例POP患者進行家族分析發(fā)現(xiàn)，POP的家族傾向性為不完全外顯性，父母均可遺傳，有患病親屬的人群患病危險性是普通人群的5倍[30]，前文提到的ER αrs2228480已被認可為POP的易感基因[21]。遺傳分析發(fā)現(xiàn)Ill型膠原蛋白α1(COL3A1)rs1800255存在時，POP發(fā)病概率大幅增加，還有COL1A1、MMPS(MMP1、3、9)、ERα和ERβ等基因也與POP相關(guān)[23]。但Cartwright等[31]總結(jié)與POP相關(guān)的基因后發(fā)現(xiàn)只有COL1A1rs1800012與POP顯著相關(guān)，這可能是由于研究人群及基因分析方式不同。目前迫切需要將這些基因獨立復(fù)制以證實他們與POP的關(guān)系，并且尋找新基因，開發(fā)新方法從基因?qū)用骊U明POP的發(fā)病機制。隨著研究的推進和數(shù)據(jù)的增加，不僅可以建立完整的POP易感基因網(wǎng)絡(luò)，還將允許研究者用更復(fù)雜的分析方式評估基因的可能性和有效性。

由于POP的發(fā)病率逐年增加，越來越多的臨床工作者期望從根源上解釋POP的發(fā)病機制，以尋找最佳的臨床治療方案。當前，基因表達譜芯片、生物信息學(xué)分析等技術(shù)不斷進步，加深了大家對POP的了解，雖然POP的機制未完全明確且存在爭議，但肯定的是，POP是環(huán)境因素(分娩、衰老、雌激素水平降低等)與遺傳因素(易感基因)共同作用的結(jié)果，易感人群在環(huán)境因素作用下，盆底結(jié)締組織細胞內(nèi)外分子環(huán)境改變，導(dǎo)致POP發(fā)生發(fā)展，未來，多學(xué)科的綜合利用可能為研究POP發(fā)病機制帶來新突破和新思路。