NF-κB信號通路在子宮內膜異位癥疼痛中作用的研究進展

李博然，馬璐璐，申 樂，張秀華，黃宇光

(中國醫學科學院 北京協和醫學院 北京協和醫院 麻醉科， 北京 100730)

子宮內膜異位癥是指有活性的內膜細胞種植在子宮內膜以外的部位而產生的疾病。卵巢、直腸子宮陷窩、腸壁、膀胱、輸尿管以及腹膜都是常見的受累部位，約6%～8%的育齡期女性會受到影響。一般表現為痛經、慢性盆腔痛、尿痛、不規則陰道流血、性交痛及不孕[1]。主要分為3種表型： 1)卵巢子宮內膜異位癥(ovarian endometrioma, OEM)；2)腹膜表面子宮內膜異位癥(superficial peritoneal endometriosis, SPE)；3)深部浸潤子宮內膜異位癥(deep infiltrating endometriosis, DIE)。該病不僅會影響女性的精神狀態和工作生活，還會引起例如間質性膀胱炎、偏頭痛以及腸易激綜合征等其他伴隨疾病[2]。

1 NF-κB 簡介

核轉錄因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)是介導免疫與炎性反應的重要轉錄因子， 參與多種復雜的細胞反應。NF-κB主要有2種激活途徑：經典途徑通過激活IκB kinase β進而使p50/p65(RelA)活化，參與調節先天性免疫反應、炎性反應以及淋巴細胞的增殖和凋亡，反應快速(在幾分鐘內)；非經典途徑激活IκB kinase α介導p52/RelB活化，參與淋巴器官的發生、B細胞的成熟和體液免疫，發揮作用時間較慢(數小時或數日)，但能保持NF-κB長時間的活性。子宮內膜異位癥的發生和發展過程中可見到NF-κB的激活，異常的NF-κB功能會抑制細胞凋亡、促進細胞增殖、調節神經血管生成而產生各種臨床癥狀[1,3]。

2 子宮內膜異位癥與疼痛

目前的研究將子宮內膜異位癥作為慢性炎性反應性疾病。異位病灶直接壓迫或浸潤以及盆腔的炎性環境是引起疼痛的主要原因。同時周圍組織芽生感覺與交感神經，進而影響脊髓和大腦中神經元的活性也是影響疼痛的因素[4]。

異位子宮內膜的生長受感覺和交感神經的直接支配。神經纖維密度與疼痛的劇烈程度相關[5- 6]。疼痛的發生在于致敏，支配異位病灶的神經纖維包括Aδ纖維和C型纖維，當炎性反應等有害事件發生時，C型纖維將信息傳入中樞神經系統(central nervous system, CNS)，同時釋放P物質、降鈣素基因相關肽(calcitonin gene-related peptide, CCRP)、速激肽、生長抑素和一氧化氮等因子到局部環境。一旦活化，C型纖維可持續敏感化，即使在炎性反應等因素消退后也保持致敏狀態[7- 8]。其他因素如性激素水平、免疫功能的異常、HPA軸紊亂、腹腔積液、病變類型和病變位置等，均可影響致敏的時間與方式，影響CNS的外周依賴性或非依賴性致敏[6,9]。實驗表明，至少以下4點因素影響子宮內膜異位癥疼痛：1)全身和局部激素環境;2)局部生長因子環境;3)血管分布; 4)病變的感覺和交感神經支配[7]。

3 NF-κB與子宮內膜異位癥疼痛發生的機制

3.1 NF-κB與子宮內膜異位癥炎性反應

支配異位子宮內膜的感覺神經通過釋放促炎分子維持炎性反應環境。同時，神經纖維本身被炎性反應環境致敏。子宮內膜異位癥炎性反應中可見到NF-κB的激活[6]，異位子宮內膜細胞能夠高表達TNF-α、IL- 1b和神經生長因子(nerve growth factor, NGF)，三者可以進一步活化NF-κB， 進而產生更多的促炎因子，例如調解活化正常T細胞表達和分泌因子(regulated upon activation normal T-cell expressed and secreted, RANTES)、巨噬細胞移動游走抑制因子(macrophage-migration inhibitory factor, MIF)、IL- 8、IL- 6、TNF-α、細胞間黏附分子- 1(intercellular adhesion molecule- 1, ICAM- 1)、單核細胞趨化蛋白- 1(monocyte chemoattractant protein- 1, MCP- 1)和環氧合酶2(cyclooxygenase- 2, COX- 2)等，其中IL- 8、IL- 6與卵巢子宮內膜異位癥(OEM)的發生有關[1,10- 11]。這些因子可以正反饋NF-κB激活途徑，維持病灶中NF-κB的活性、巨噬細胞募集和腹腔內的炎性反應，從而活化與致敏周圍神經纖維，影響外周環境，導致疼痛發生。

3.2 NF-κB與子宮內膜異位癥細胞凋亡

在子宮內膜異位癥患者中，異位的子宮內膜細胞隨經血逆流進入腹腔，由于凋亡機制的缺陷，進而浸潤增殖[11- 12]。NF-κB可調節包括異位子宮內膜間質細胞等多種細胞的凋亡[1,10,13]。主要有3種機制參與控制異位子宮內膜的凋亡：1)異位的子宮內膜細胞對雌激素誘導的抗凋亡信號反應較正常細胞敏感； 2)異位的子宮內膜存在孕激素抵抗，導致孕激素誘導的凋亡難以進行； 3)NF-κB具有抗細胞凋亡作用，TNF-α和雌激素能夠激活NF-κB，孕激素則抑制NF-κB[1- 2,11]。研究表明，抑制NF-κB可導致子宮內膜間質細胞減少，促進子宮內膜內皮細胞與間質細胞的凋亡,其主要通過下調IL- 8、MIF、B淋巴細胞瘤- 2基因(B-cell lymphoma/leukemia- 2，Bcl- 2)、Bcl-XL以及激活caspase- 3、caspase- 8和caspase- 9來實現。在子宮內膜細胞中NF-κB還能夠上調IL- 8和MIF，進而刺激內皮細胞增殖[1,10]。

總而言之，NF-κB的激活對異位子宮內膜細胞產生了促活效應，使之在異位組織中增殖，生成外周神經與血管，導致疼痛，而抑制NF-κB可促進凋亡，減緩疼痛[14]。

3.3 NF-κB與子宮內膜異位癥引起的巨噬細胞激活

巨噬細胞在子宮內膜異位癥炎性反應中起到了重要作用。巨噬細胞能夠清除紅細胞、破損組織及腹腔內子宮內膜細胞。除此之外，腹腔內巨噬細胞能夠表達并分泌促炎因子、生長因子以及抗凋亡因子，促進子宮內膜異位癥的發生[1,10,15]。

在巨噬細胞參與的炎性反應中，NF-κB起到了重要作用[14]。研究表明，鐵離子是介導子宮內膜異位癥相關的炎性反應的介質之一[13,16]，可在子宮內膜異位癥患者的腹膜組織、巨噬細胞、盆腔積液和異位子宮內膜組織中觀察到鐵水平升高[14]。適量鐵離子可增強巨噬細胞的生理作用及活化巨噬細胞中的NF-κB[1,17- 18]。此外，NF-κB激活的巨噬細胞釋放促炎因子，可激活異位子宮內膜中的NF-κB，從而抑制凋亡并促進炎性因子的產生，維持子宮內膜異位癥的炎性反應。同時，NF-κB激活的修復型巨噬細胞與血管生成有關，能夠促進異位子宮內膜病變的擴散[19- 20]。巨噬細胞及其產物也可以直接刺激NGF的合成。以上這些因素一方面維持了子宮內膜異位癥患者腹腔中的炎性反應，另一方面，在外周和中樞神經元的存活、發育和發揮功能中起到關鍵作用，進而導致了外周敏化的進程[1,10,17]。

3.4 NF-κB與子宮內膜異位癥細胞黏附和浸潤

黏附和浸潤是子宮內膜異位病變形成的最初步驟，不僅有助于提高異位內膜細胞的存活率，同時可以促進局部促神經生長因子和外周致敏因子的生成。一旦子宮內膜組織黏附到腹膜表面，子宮內膜蛋白水解酶便開始重塑細胞外基質(extracellular matrix, ECM)，導致子宮內膜侵襲腹膜間質。這便涉及細胞與細胞、細胞與基質的黏附分子表達[1、10]。兩種蛋白水解酶家族參與這一過程：基質金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)和纖溶酶原/纖溶酶激活系統[1,15]。MMP、尿激酶型纖溶酶原激活物(urokinase type plasminogen activator, uPA)和組織纖溶酶原激活物(tissue plasminogen activator, tPA)能夠被NF-κB調節。uPA啟動子中含有RelA直接誘導其表達的NF-κB結合位點，IL- 1或TNF-α激活的NF-κB能夠轉錄uPA促進其表達。NF-κB能夠調節子宮內膜細胞中的MMP- 3、MMP- 9和MMP- 13的表達[1,10]，這些細胞的侵襲性隨著NF-κB功能的抑制劑而受到抑制。在其他細胞中，MMPs能被MIF上調，而在子宮內膜間質細胞中MIF受到NF-κB的正調節。這些都說明了NF-κB能夠促進異位子宮內膜細胞的浸潤[1]。

3.5 NF-κB與子宮內膜異位癥神經血管生成

除黏附浸潤外，子宮內膜異位病變的形成需要新生血管得以存活。血管受感覺和交感神經纖維支配，作用于血管芽生的因子也作用于神經纖維。因此，神經常伴隨血管生成[19- 20]。NGF是介導異位子宮內膜神經生長的重要神經營養因子，NF-κB介導的炎性反應因子的釋放能夠激活NGF，使之發揮神經生長的活性，進而一方面維持炎性反應環境，另一方面使神經血管芽生，促進外周敏化進行[6]。

血管生成是子宮內膜異位病變形成的必要過程。血管內皮生長因子(VEGF)促進了子宮內膜異位病變的發生與建立[1，13]。NF-κB是識別VEGF啟動子區中多個調節元件的關鍵轉錄因子。NF-κB能夠正調節子宮內膜間質細胞中MIF，進而促進血管生成[1]。

3.6 NF-κB與子宮內膜異位癥雌、孕激素

子宮內膜異位癥中局部雌激素濃度增加能夠促進異位內膜的生長，促進炎性反應過程而激活NF-κB，使之發揮作用，同時可以直接致敏傷害感受器，增強其他促敏介質發揮作用；孕激素能夠抑制NF-κB信號通路，因此使用孕激素可部分緩解疼痛[6，21]。另一方面，不僅雌、孕激素本身對疼痛造成影響，而且雌激素受體(estrogen receptor, ER)和孕激素受體(progesterone receptor, PR)也參與NF-κB的拮抗[1，11]。子宮內膜間質細胞中的雌激素受體能夠抑制NF-κB p50和p65亞基的DNA結合。NF-κB的活化能夠使ER-α對雌激素反應性降低。一些新型雌激素受體例如GPR30參與子宮內膜異位癥疼痛的形成。雌激素通過與GPR30相互作用進而與瘦蛋白反應以增強傷害性反應[22]。一項研究顯示，NF-κB/p65激活和PR-B免疫反應對卵巢子宮內膜異位癥的復發有預測價值[1]。

4 問題與展望

子宮內膜異位癥是婦科常見疾病。子宮內膜細胞侵入子宮外的組織異位增殖，產生疼痛(痛經、尿痛、慢性盆腔疼痛)。外周敏化是疼痛建立的起始步驟，NF-κB能夠通過介導炎性反應、抑制細胞凋亡、促進神經血管生成等機制影響外周敏化進而建立中樞敏化，抑制NF-κB可明顯抑制子宮內膜異位癥的發生和發展，并且減少子宮內膜異位癥的相關癥狀。隨著microRNA技術的不斷發展，未來可能出現靶向抑制NF-κB的microRNA，從而抑制NF-κB在子宮內膜異位癥發生和發展中的作用，以治療和預防子宮內膜異位癥疼痛。