基質金屬蛋白酶-9及其抑制因子在胚泡著床中的作用及中醫藥研究進展

孫光娟，周惠芳

(南京中醫藥大學，江蘇 南京 210023)

·綜述·

基質金屬蛋白酶-9及其抑制因子在胚泡著床中的作用及中醫藥研究進展

孫光娟，周惠芳*

(南京中醫藥大學，江蘇 南京 210023)

基質金屬蛋白酶-9(MMP-9)及其組織抑制因子-1,3(TIMP-1，3)對細胞外基質(ECM)的降解是胚泡著床的關鍵步驟。MMP-9/TIMP-1，3在子宮內膜的高表達使子宮內膜容受性增加，同時參與胚胎滋養層侵襲，子宮內膜蛻膜化和胎盤形成過程，有利于胚胎著床和維持妊娠。近年來相關中醫藥研究提示中藥可提高和改善子宮內膜的微環境，有利于胚胎著床。

MMP-9；TIMP-1,3；胚泡著床；基質金屬蛋白酶

胚泡著床，是指胚泡和子宮內膜相互作用而逐漸埋入子宮內膜的過程。這一過程需要胚泡和子宮內膜同步發育且功能協調。MMP-9/TIMP-1,3在胚泡著床過程中的作用主要表現在以下方面：提高子宮內膜的容受性；參與滋養層的侵襲，防止滋養細胞的過度侵襲引起的病理妊娠；參與子宮內膜的蛻膜化及胎盤形成過程。該篇就MMP-9及TIMP-1，3在胚泡著床中的作用及近年來相關中醫藥的研究進展綜述如下。

1 MMP-9對胚泡植入的作用

1.1 基質金屬蛋白酶的概述 基質金屬蛋白酶(MMPS)是一組依賴鋅、鈣的蛋白水解酶家族，根據底物和功能不同分為六類：1)間質膠原酶類；2)明膠酶類；3)基質溶解素；4)基質溶解因子；5)膜型金屬蛋白酶類；6)其它酶類。其中MMP-9屬于明膠酶且又有膠原酶的活性，分子量為92D，除主要降解Ⅳ型膠原，還可水解Ⅴ型膠原和彈力纖維。[1]MMPS在體內存在的天然組織抑制分子TIMPS共有4個家族成員(TIMP-1、-2、-3、-4)，它們以1∶1的比例結合抑制MMPS的活性,TIMPS也可以與已活化的MMPS直接結合抑制其酶活性。[2]

1.2 MMP-9在子宮內膜的表達 在MMPS家族中,很多研究發現MMP-9是分泌期子宮內膜較特異表達的一種蛋白酶,認為與胚胎著床有關。桂文武等[3]檢測MMP-9及TIMP-1在排卵正常婦女子宮內膜表達,發現MMP-9/TIMP-1在子宮內膜增生期、分泌早期、分泌晚期中均呈陽性表達，尤以種植窗期最明顯，分泌晚期略低于種植窗期，但明顯高于分泌早期和增生期。MMP-9/TIMP-1在種植窗期子宮內膜高表達可能參與了胚泡的著床，調節胚胎的植入過程。張麗等[4]發現不明原因不孕患者子宮內膜組織中MMP-9、TIMP-1的表達水平顯著減低。MMP-9在分泌期的高表達有利于胚胎著床，而不明原因不孕癥患者MMP-9的低表達可能使子宮內膜容受性下降導致不孕。說明了MMP-9/TIMP-1在分泌期子宮內膜的高表達，增加子宮內膜容受性，有利于胚胎著床。

1.3 MMP-9參與滋養層細胞的侵襲 胚胎滋養層細胞和蛻膜細胞同時合成MMPS和TIMPS,說明它們相互調控和平衡對于重建基質和控制侵入很關鍵。細胞滋養層的正常侵襲是人類妊娠順利的重要環節之一，正常妊娠時滋養層細胞僅侵入子宮蛻膜和近1/3的子宮肌層。這種侵入的節制性是MMPS/TIMPS相平衡協調的作用，MMPS/TIMPS的失衡會導致異常病理疾病[5]。

賀曉恒等[6]研究發現MMP-2，MMP-9，MMP-13在絨毛外滋養層細胞中表達明顯升高，其中MMP-2，MMP-9高表達尤為顯著。此外，在蛻膜間質細胞及絨毛外滋養細胞中MMP-1，MMP-3，MMP-7的表達量與MMP-2，MMP-9的表達量存在此消彼長的過程，可能提示在胚胎植入和胎盤形成過程中，母-胎界面間分泌的因子存在著一定的網絡級聯關系，共同調節著MMPS的分泌,進而有效的調節著滋養層的有節制的侵入。Elsebeth等[7]研究發現在孕早期(6～12周)滋養層表達MMP-2、MMP-9，其中6～8周，滋養層MMP-2的表達高于MMP-9的表達，而9～12周滋養層MMP-9的表達明顯高于MMP-2的表達。提示在孕早期(6～8周)MMP-2是滋養層的主要侵襲酶,而孕早晚期(9～12周)MMP-2、MMP-9共同參與滋養層的侵襲。

1.4 MMP-9參與蛻膜化過程 受精卵著床后，子宮內膜迅速發生蛻膜變，致密層蛻膜樣細胞增大變蛻膜細胞。子宮蛻膜分泌多種MMPS參與子宮內膜細胞外基質降解[8],從而有利于滋養層細胞的穿透母體子宮內膜[9]。有研究[10]顯示，早孕期子宮蛻膜中MMP-9/TIMP-3均為極強表達，尤以基質細胞(蛻膜細胞)明顯。MMP-9主要分解明膠，Ⅳ/Ⅴ型膠原，纖連蛋白，在排卵前后表達最強，與胚胎識別有關。TIMP-3可特異性抑制MMP-9的活性，其在分泌期表達明顯增強，防止絨毛的過度侵襲。辛虹等[11]發現胚胎停育患者蛻膜組織中MMP-9表達水平高于正常早孕患者,TIMP-1的水平低于正常早孕患者，MMP-9/TIMP-1比例失衡，平衡被破壞。李雪蓮等[12]發現自然流產患者蛻膜組織中MMP-9的表達高于正常早孕要求行人工流產患者蛻膜組織中MMP-9的表達。子宮內膜蛻膜細胞MMP-9蛋白表達過高，造成細胞外基質的過度降解，滋養層細胞對子宮內膜的過度侵襲，影響胚胎著床，甚至是發生病理性自然流產。

2 中醫藥對胚胎著床的研究

傳統中醫學認為腎藏精，主生殖。腎氣的盛衰與生殖關系密切。腎氣旺盛，任通沖盛，兩精相博，才能受孕。腎主沖任，人體臟腑經絡之間有著不可分割的聯系。因此，不孕癥臨床征象常見證侯有腎虛，肝郁，痰濕，血瘀，濕熱，血虛等，但總以腎虛為主。所以，腎虛是不孕癥的基本病機，補腎助孕是治療腎虛不孕的關鍵。諸因損及腎，傷及沖任，均可致腎失封藏，沖任不固，胞胎失養，胎元無以維系，胚胎無以著床而不孕[13]。周惠芳等[14]應用中藥補腎助孕方觀察對大鼠胚胎著床期子宮內膜ER、PR及整合素A5、B3蛋白表達的影響，將大鼠分成空白組、模型組、西藥組和中藥補腎助孕方低、中、高劑量組，發現模型組子宮內膜ER、PR的蛋白表達明顯高于空白組，補腎助孕方低、中劑量組明顯低于模型組；模型組子宮內膜整合素A5、B3的蛋白表達明顯低于空白組，補腎助孕方中、高劑量組明顯高于模型組。補腎助孕方通過下調胚胎著床期子宮內膜ER、PR的水平，提高整合素A5、B3水平的表達，改善黃體功能不全狀態子宮內膜的容受性，從而創造了良好的受孕環境。同時[15]電鏡觀察子宮內膜及卵巢的形態發現，中藥補腎助孕方能明顯促進胚胎著床期子宮內膜的生長及子宮內膜腺體的增生和發育；能明顯促進胚胎著床期卵巢黃體細胞的發育，從而提高子宮內膜的容受性、提高黃體功能，有利于胚胎著床和發育。徐珉等[16]應用益腎填精助孕方藥觀察對腎虛胚胎著床障礙小鼠子宮內膜MMP-9,TIMP-3蛋白表達的影響，發現該方藥可以增強腎虛胚胎著床障礙小鼠子宮內膜腺上皮，腔上皮MMP-9,TIMP-3的表達，使其協同表達增加，并且可以改善子宮內膜容受性，使胚胎能夠進入內膜，順利完成著床。

3 結語

胚胎著床是胚胎和母體相互作用的過程，其中存在多種復雜的機制和作用。中醫藥治療在促進卵泡發育，改善子宮內膜厚度，增加子宮內膜容受性，調節卵巢功能和內分泌，創造有利于胚胎著床的內環境有著獨特的優勢。中醫藥可能通過調節子宮內膜或卵巢激素的分泌，通過自分泌、旁分泌等形式調節MMPS/TIMPS協調平衡,從而有利于胚胎著床，使著床順利進行和維持妊娠。而中醫藥對MMPS/TIMPS平衡調節的作用及精確作用機制的研究尚且缺乏，如何從藥理學、內分泌學、細胞分子水平進一步的研究有待發展。

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1003-5699(2013)01-0100-03

2012-08-28)

江蘇省自然科學基金資助項目(編號：BK 2010565)。

孫光娟(1985-)，女,碩士研究生。研究方向:黃體功能不全性不孕癥。

*通信作者：周惠芳,E-mail:13851858108@sina.com。