纖維化及炎癥相關分子在宮腔粘連發生中作用的研究進展

付振琳，陳欣，楊菁

(武漢大學人民醫院生殖醫學中心，湖北省輔助生殖與胚胎發育醫學臨床研究中心，武漢 430060)

根據世界衛生組織預測，不孕癥將是發生率第三高的疾病，僅次于癌癥和心血管疾病，目前女性不孕癥的發病率約為9%～18%[1]。不孕癥分為原發性不孕癥和繼發性不孕癥，由于臨床上宮腔手術增加，宮腔粘連(Intrauterine adhesions，IUA)已成為繼發性不孕的主要原因之一[2]。IUA是指子宮內膜基底層受多種因素作用而損傷，導致宮腔或宮頸管出現完全或部分阻塞、粘連，在子宮腔內形成纖維組織，其與月經異常、復發性流產、繼發性不孕和妊娠并發癥等有關，對女性的生殖健康影響嚴重[3]。盡管宮腔鏡下粘連分離術是治療IUA的理想選擇，但術后復發率仍高達62.5%[4]。因此，需要探尋新的治療方法來防治IUA的形成與復發。本文主要探討了纖維化及炎癥反應相關分子在IUA發生進展中的作用，以期為IUA的治療開拓新思路。

一、IUA的概述

子宮內膜在月經周期中經歷動態、周期性的再生分化，再生包括功能層和基底層[5]。IUA可由妊娠后刮宮引起的子宮內膜基底層損傷發展而來，也可能發生在宮腔鏡手術、子宮動脈栓塞或子宮結核后[6]。目前普遍認為機械性損傷和感染是IUA發生的主要原因。當子宮內膜功能修復障礙時，可導致子宮內膜纖維化。纖維化是漸進性的慢性過程，它是由炎癥細胞因子和纖維化因子相互作用形成的[7]。子宮內膜纖維化被認為是IUA發展中的重要病理變化，其特征是上皮細胞轉化和成纖維細胞活化，使細胞外基質(Extracellular matrix，ECM)過度沉積，形成粘連，這個過程可以通過多種信號傳導途徑觸發，在纖維性瘢痕的發病機理中起著重要的作用[8-9]。

二、IUA發生中的纖維化相關分子

1.轉化生長因子(Transforming growth factor，TGF-β)：TGF-β是纖維化形成的關鍵調節劑，可促進纖維化進程和誘導細胞轉化為肌纖維細胞，并使ECM沉積異常增加，從而促進IUA的形成[10]。TGF-β1是TGF-β的亞型，是啟動和終止組織下游修復的主要細胞因子，可直接激活Smad信號傳導，從而觸發促纖維化基因過表達[11-12]。研究發現，在IUA患者的子宮內膜中，TGF-β1的表達顯著升高[13]。此外，Salma等[14]研究發現，在IUA患者和IUA兔子模型中，TGF-β1可能通過Smad3影響子宮內膜纖維化。國內也有研究發現，TGF-β1 mRNA在IUA組織中過表達，TGF-β1蛋白水平也增高，提示TGF-β1/Smads通路在宮腔纖維化發生發展過程中起到重要作用[15]。同時，其他研究表明，TGF-β1可以促進成纖維細胞和炎性細胞的聚集以及膠原蛋白和纖維蛋白的合成，從而進一步導致ECM的沉積和降解，促進細胞分化和凋亡[16]。由此表明TGF-β1在IUA的發病機理中起著至關重要的作用。

2.基質金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinase，MMP)：MMP是ECM降解的蛋白酶，在預防纖維化中起核心作用[17]。MMP-9是基質金屬蛋白酶類(MMPS)家族的成員，特有Ⅴ型膠原樣功能域，是鋅依賴性蛋白水解酶，可以降解ECM的各種成分，包括層粘連蛋白、動蛋白和纖連蛋白等[18]。MMP-9可以降解絕大多數ECM的沉積，并減少血纖蛋白的沉積，這是維持纖維化動態平衡的重要標志[19]。當MMP-9蛋白水解活性降低時，打破了纖維蛋白合成、溶解的平衡，導致ECM不斷的沉積，進而導致子宮內膜出現纖維化，促進IUA[20]。另外，尚雪等[21]研究MMP-9在不同程度IUA患者中的表達發現，MMP-9的表達越低，患者IUA程度越高。

3.血管內皮生長因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)：VEGF是重要的促血管生成因子。血管內皮生長因子受體(VEGFR)是一系列跨膜受體酪氨酸激酶，可與VEGF結合以啟動信號級聯反應，最終導致細胞遷移、有絲分裂和增殖，從而促進血管生成并誘導子宮內膜纖維化[22]。VEGFR-2也稱為含激酶插入結構域的受體(KDR)，是VEGFR的亞型之一，VEGF的生物活性主要通過與KDR競爭性結合來實現[23]。Chen等[24]發現IUA患者的子宮內膜中KDR表達升高，與IUA的嚴重程度呈正相關。Chen等[25]認為IUA患者的子宮內膜組織中血管閉合、VEGF的表達升高，子宮內膜血運重建和局部缺血受損是子宮中內膜修復受損、子宮內膜瘢痕和IUA形成的主要原因。劉智敏等[26]研究發現，隨著粘連程度加重，VEGF表達強度依次增強，與其受體結合后加速血管增生及增強血管壁通透性，同時也可促進TGF-β的表達，使內膜逐漸纖維化，最終形成粘連。

4.叉頭框F2(Forkhead box F2，Fox F2)：Fox F2是Fox轉錄因子家族的成員，能夠抑制蛋白酶的表達，增加蛋白酶抑制分子的表達并使蛋白酶活性減弱，進而阻礙子宮內膜修復過程中纖維組織的水解，并促進IUA的發生[27]。Chen等[28]研究表明，Fox F2在體內外纖維化細胞中均明顯表達，Fox F2下調或/和Smad6上調可抑制纖維化過程中膠原蛋白的產生和細胞增殖，與人子宮內膜基質細胞系(HESCs)纖維化的發病機理有關。陳思萍等[29]發現用TGF-β1作用于HESCs后，Fox F2表達上調，通過促進ECM的合成和沉積來加速纖維化的進展，參與子宮內膜纖維化的發生發展過程。

5.膠原蛋白(Collagen)：膠原蛋白是ECM的主要成分，在傷口愈合中起著至關重要的作用。當組織受損時，需要膠原蛋白來修復缺損，恢復解剖結構和功能，而過多的膠原蛋白產生會導致器官纖維化[30]。目前發現的膠原蛋白有20多種，其中以Ⅰ型、Ⅲ型和Ⅴ型最為豐富，在纖維組織中廣泛表達[31]。Col1A1是I型膠原蛋白的一種亞型，有研究認為在具有纖維化的HESCs中，Col1A1 mRNA和蛋白表達水平均顯著高于正常對照組[32]。另外COL5A2是Ⅴ型膠原蛋白的一種亞型，被定義為調節性原纖維形成膠原蛋白。Chen等[28]證實了COL5A2在HESC和大鼠IUA模型中過表達，并且與IUA的程度呈正相關。

三、IUA發生中的炎癥因子

1.白細胞介素-6(Interleukin 6，IL-6)：炎癥介導的子宮內膜損傷被認為在IUA的發病機理中起著決定性的作用，炎癥會持續較長時間，觸發異常的子宮內膜功能，從而促進纖維化和粘連的形成[33]。IL-6主要誘導組織因子的表達，引發凝血級聯反應并最終導致纖維蛋白沉積[34]。IL-6也是一種促炎細胞因子，可將急性炎癥轉變為更慢性的促纖維化狀態，影響受損組織修復[35]。已有研究表明，IL-6通過調節TGF-β信號傳導、刺激成纖維細胞的增殖以及膠原蛋白的產生促進纖維化的發展[36]。在IUA大鼠模型中，通過機械性損傷或感染引起的機械性損傷(雙重損傷)造模后，IL-6表達明顯增加，以此證明造模成功[37]。Ebrahim等[38]研究表明，IUA組IL-6的基因表達顯著上調，在間充質干細胞治療后IL-6顯著下調，從而也證明IL-6通過將急性炎癥轉變為慢性纖維化狀態參與了受損組織的修復。

2.腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor alpha，TNF-α)：TNF-α主要是由單核細胞和巨噬細胞釋放的炎性細胞因子，激活其他細胞因子，參與炎性反應過程[39]。Ebrahim等[38]在大鼠IUA模型中發現TNF-α的基因表達顯著上調，TNF-α與相關因子結合能夠增加TGF-β誘導的上皮-間質轉化(EMT)，這是纖維形成過程中的重要細胞過程。Zhang等[40]在用人臍帶間充質干細胞(UC-MSC)治療慢性子宮內膜損傷時，通過減輕子宮內膜纖維化和炎癥反應，促進子宮內膜修復，其主要原因是促炎因子的下調，其中促炎因子就包括TNF-α。國內也有研究認為，TNF-α的高表達可引發VEGF大量生成，導致成纖維細胞的大量增生與聚集[41]。另外宮內感染所引發的炎癥反應可導致IUA的發生，抑制TNF-α的大量產生可能對預防粘連有一定效果[42]。

四、結語與展望

近年來，隨著宮腔操作的增加，IUA的發病率也逐年上升，但其發病機制仍不是十分明確，宮腔鏡下粘連分離術是治療IUA的理想選擇，但術后復發率仍很高，因此對IUA治療的研究十分重要。目前研究顯示纖維化及炎癥反應在IUA的發生發展中起重要作用。本文探討了在纖維化形成過程中的相關分子，以及炎癥反應的相關分子，發現二者與IUA的形成機制有密切關系。因此，通過調節這些分子的表達，可能為IUA的防治提供新途徑和思路，有利于推進靶向分子治療的發展。