M2型巨噬细胞在子宫内膜异位症进展中的作用

锁漉萱　张真真　万贵平

M2型巨噬细胞在子宫内膜异位症进展中的作用

锁漉萱张真真万贵平★

子宫内膜异位症（Endometriosis，EMs）是指具有功能的子宫内膜组织（腺体和间质）在子宫体以外的部位种植、生长，引起病理进展，并出现痛经、慢性盆腔疼痛和不孕等症状。目前，EMs的发病机制尚不明确，1921年Sampson［1］提出的“经血逆流”学说被众多学者所认可，但在育龄期妇女中，经血逆流的发生率约为90%，其中仅有20%的妇女会发展为EMs［2］，这不能完全解释EMs的发病原因。如今，越来越多的研究认为免疫因素尤其是巨噬细胞在EMs的发生发展过程中起重要作用，其中M2型巨噬细胞与EMs的发病有着密切的联系，现综述如下。

1　巨噬细胞的来源及分化类型

巨噬细胞来源于骨髓造血干细胞，在单核细胞刺激因子和单核诱生因子等的刺激下发育为外周血单核细胞，并进入血液循环，在单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）的作用下转化为成熟的巨噬细胞。在EMs发生过程中，巨噬细胞可向炎症部位趋化，其自分泌、旁分泌作用被激活，加重腹腔免疫微环境的恶化，从而促进了异位内膜的种植、生长［3］。巨噬细胞可以分为两种类型的极化状态［4］：（1）经典激活型，又称M1型巨噬细胞，其能产生多种细胞因子如IL-2、IL-23、TNF-α和NO［5］，起到呈递抗原作用，从而参与Th1型免疫应答，发挥免疫监视功能，在腹腔微环境中能够抵抗病原体入侵，杀伤感染抗原。（2）替代激活型，又称M2型巨噬细胞，其抗原提呈能力较M1型巨噬细胞差，主要参与Th2型免疫应答，促进血管生成、组织重建和损伤修复等［6-7］。

2　M2型巨噬细胞的特性

2.1M2型巨噬细胞的特点 （1）能分泌IL-1受体拮抗剂、趋化因子（CCL17、CCL22、AMAC-1）和基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMP）等，高表达CD23、CD163、FIZZ1等。（2）能诱导产生精氨酸酶1（Arg1），使巨噬细胞甘露糖受体（又名CD206）和清道夫受体（又名CD204）表达上调，致分泌NO的能力下降，因此，对细胞内病原体的杀伤能力下降。（3）M2表达标志物有Arg1、CD206、CD163、FcRⅡ（CD209，CD23）、CD184、FIZZ1、ST-A、TRAIL等［8］。较多采用的有Arg1、CD206、FIZZ1和一些趋化因子。

2.2M2型巨噬细胞的信号通路 M2的激活途径主要由信号转导及转录激活因子6（Signal transducer and activator of transcription 6，STAT6）介导。首先IL-4通过与IL-4α和IL-12Rγ受体（I型受体）结合，或者IL-4和IL-13分别与各自受体IL-4α和IL-13Rα结合，受体二聚化（Ⅱ受体）后分别激活Janus激酶Jak1/Jak3或Jak1/Jak2/Tyk2，从而募集IRS（胰岛素受体底物）形成复合物。磷酸化的IRS激活衔接蛋白酶Grb2和磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K），进一步募集STAT6，使STAT6发生酪氨酸磷酸化。磷酸化的STAT6形成二聚体，其入核后，启动M2功能相关基因的转录，使巨噬细胞向M2极化［9］。同时IL-10一方面诱导p50信号核因子-κB（NF-κB）同源二聚体产生，抑制巨噬细胞向M1极化，另一方面通过诱导c-Maf和STAT3的活化促进M2极化；IL-4也可诱导c-Myc基因控制M2相关基因的活化，并可通过JMJD3-IRF4通路抑制干扰素调节因子5（IRF5）介导的M1型极化［10］。

2.3M2型巨噬细胞极化 成熟的巨噬细胞在各种因素诱导下出现不同的表型、功能及形态分化，即为巨噬细胞的极化现象。研究发现单核细胞在M-CSF诱导下可发育成M2型巨噬细胞［11］，在细胞因子的作用下可以向M2分化，继而增加M2型巨噬细胞的数量［12］。如下为与M2型巨噬细胞极化相关的因子：（1）过氧化物酶体增殖物激活受体（PPAR）：一类由配体激活的核转录因子。与细胞脂代谢及M2巨噬细胞的成熟有关［13］。其中，PPAR的亚型PPARγ是M2基因型的增强子，激活PPARγ可促使单核细胞向M2分化，具有抑炎活性［14］。PPAR在IL-4诱导的M2巨噬细胞内显著上调，研究发现，敲除PPAR基因后由IL-4介导的Arg 1合成被抑制＞50%［15］。（2）Kruppel样因子4（Kruppel-like factor 4，KLF4）：属于Kruppel蛋白家族的一种含有锌指结构的转录因子，是一个在造血形成过程中的重要转录因子。可以影响细胞分化及细胞周期的调控。KLF4不仅能促进M2巨噬细胞的活化，还可以抑制M1的极化，其机制是KLF4在IL-4的作用下，通过与STAT6结合位点结合，介导STAT6信号途径启动M2巨噬细胞相关功能基因的表达［16］。KLF4或STAT6结合位点发生突变时，M2活化的功能性标志物Arg 1启动子表达大幅度下调。（3）ABC转运蛋白：又称ATP结合盒式蛋白，是一类ATP驱动泵家族。研究发现，在组织固有的替代激活型巨噬细胞（M2）中，存在ABC转运蛋白A1（ABCA1）的表达，在ABCA1缺失的腹腔巨噬细胞中，IL-4诱导的转录表达谱发生改变，抑制了STAT的磷酸化［17］。（4）Jmjd3是组蛋白：H3赖氨酸27三甲基化（H3K27me3）去甲基化酶，Ishii等［18］在小鼠体内发现，IL-4可以通过激活STAT6的转录继而提高Jmjd3的水平表达，高表达的Jmjd3促进H3K27的去甲基化，通过改变DNA的构象释放出巨噬细胞M2型激活相关标志基因的启动因子，包括Arg 1、FIZZ1、甘露糖受体等。

3　M2型巨噬细胞在子宫内膜异位症的作用

3.1M2型巨噬细胞能促进EMs血管生成 新生血管的形成是EMs的种植、侵袭、生长的必要条件。研究发现M2型巨噬细胞可能是EMs中血管再生与组织生长、维持的重要条件。Bacci M等［19］在巨噬细胞活化类型与小鼠EMs的相关实验中，将M0、M1、M2型巨噬细胞分别注入特异性清除了巨噬细胞的小鼠腹腔内，在不同时间段向小鼠腹腔注入同种子宫内膜细胞，实验结果为M0型处理组未影响子宫内膜的种植、生长，M2型组与M1型组相比，其异位组织体积明显增大。提示M2型巨噬细胞与EMs的发病有着紧密的关系，并且提出M2型巨噬细胞是EMs血管新生及疾病发展的重要条件。李霞等［20］在探讨M2型巨噬细胞在EMs的发病机制时，用CD68标记巨噬细胞，用CD163标记M2型巨噬细胞和CD34标记微血管密度（MVD），发现EMs异位内膜的MVD与CD68、CD163细胞数呈显著正相关，反应了新生血管的形成与EMs密切相关，M2型巨噬细胞可促进新生血管的形成，从而参与EMs的发生及发展。

3.2M2型巨噬细胞对EMs腹腔微环境的作用 腹腔免疫微环境的改变是逆流入腹腔的子宫内膜细胞种植和生长的“允许”条件。在EMs的发病过程中，巨噬细胞在异位内膜损伤部位被募集而大量存在，并接受Th2型细胞因子的激活。研究发现，将子宫内膜上皮和间质种植到腹腔后4h，腹腔液中巨噬细胞的数量增加。体外培养中，M2型巨噬细胞能显著上调子宫内膜间质细胞的增殖，其中涉及信号转导和转录激活因子3（STAT3）的激活。EMs的发生、发展也许是由于巨噬细胞对异位内膜组织的一种错误认识，及巨噬细胞认为异位内膜的形成是一种创伤，因此它们激活程序使异位内膜存活并在其中形成血管。EMs的发生、发展取决于异位病灶部位子宫内膜组织吸引巨噬细胞的能力，这种能力决定了异位内膜组织的存活、周围新生血管的生成、病灶的生长和蔓延等［21］。

3.3M2型巨噬细胞与雌激素 EMs是一种雌激素依赖性的慢性炎症性疾病。有研究报道，子宫内膜异位种植过程中，雌激素能介导子宫内膜上皮细胞发生上皮间质转化，促进子宫内膜上皮细胞侵袭、转移和重新定位。研究发现［22］，雌激素可以促进雌激素受体阳性的子宫内膜上皮细胞形态呈纤维细胞样改变。刘黎等［23］通过对M-CSF诱导的巨噬细胞进行试验，发现雌激素可以促进巨噬细胞中IRF4的表达，进而促进M2型巨噬细胞极化。

4　结论

MEMs是一种免疫炎症性疾病，M2型巨噬细胞可能是EMs 疾病发生发展中的重要作用因子。在EMs的发生过程中，M2型巨噬细胞通过分泌细胞因子抑制T细胞的活性和增殖，释放一系列细胞因子促进EMs的增殖、血管新生、组织粘附以及诱导局部的免疫耐受状态。但M2型巨噬细胞在EMs患者的在位内膜和异位内膜之间如何运作，尚未有研究对其进行解释。M2型巨噬细胞是否能影响EMs患者的在位内膜，成为其发病机制，有待研究。如何从巨噬细胞活化类型出发，阻断局部微环境中巨噬细胞向M2 型巨噬细胞分化以及M2型巨噬细胞的极化有望成为EMs 新的研究热点和治疗途径。

［1］Sampson J.Peritoneal endometriosis is due to the menstrual dissemination of endometrial tissue into the peritoneal cavity.Am J Obstet Gynecol，1921，14（1）：422-469.

［2］Anger DL，Foster WG.The link between environmental toxicant exposure and endometriosis.Front Biosci，2008，13（4）：1578-1593.

［3］Asante A，Taylor R.Endometriosis：the role of neuronangiogenesis. Annual Review of Physiology，2011，73（3）：163-182.

［4］Mosser DM.The many faces of macrophage activation.J Leukoc Biol，2003，73（2）：209.

［5］Frank AW，Tjitske DB，Dennis Langenberg ML，et al.Human IL-23-producing type 1 macrophages promote but IL-10-producing type 2 macrophages subvert immunity to （myco） bacteria.Proc Natl Acad Sci USA，2004，101（13）：4560.

［6］Daley JM，Brancato SK，Thomay AA，et al.The phenotype of murine wound macrophages.J Leukoc Biol， 2010，87（1）：59-67.

［7］Brancato S，Albina J.Wound macrophages as key regulators of repair：origin，phenotype，and function.Am J Pathol，2011，178（1）：19.

［8］Lyamina SV， Kruglov SV， Vednikin TY， et al. Alternative reprogramming of M1/M2 phenotype of mouse peritoneetal macrophages in vitro with interferon-γ and interleukin-4. Cell Technologies in Biology and Medicine，2012，4：235-239.

［9］Gordon S， Martinez FO. Alternative activation of macrophages：mechanism and function.Immunity，2010，32（5）：593-604.

［10］田媛，刘起会，闫冬梅.巨噬细胞活化信号通路及其调控机制的研究进展.第九届全国免疫学学术大会，2014.

［11］Romo N，Magri G，Muntasell A，et al.Natural killer cell-mediated response to human ctyomegalovirus-infected macrophages is modulated by their functional polarization.J Leukoc Biol，2011，90（4）： 717-726.

［12］Eisenberg VH，Zolti M，Soriano D.Is there an association between autoimmunity and endometriosis. Autoimmun Rev， 2012， 11（11）：806-814.

［13］Choi JM，Bothwell AL.The nuclear receptor PPARs as important regulators of T-cell functions and autoimmune disease.Mol Cells，2012， 33（3）：217-222.

［14］Bouhlel MA， Derudas B， Rigamonti E， et al. PPAR gamma activation primes human monocytes into alternative M2 macrophages with anti-in-flammatory properties. Cell Metab，2007， 6（2）：137-143.

［15］Odegard JI， Ricard-Goforth RR， MH Goforth， et al. Marcrophages -specific PPAR gamma controls alternative activation and improves insulin resistance.Natural，2007，477（7148）：1116-1120.

［16］Liao X，Sharma N，Kapadia F，et al.Kruppel-like factor 4 regulates macrophage polarization.Clin Invest，2011，121（7）：2736-2749.

［17］Pradel L，Mitchell A，Zarubica A，et al.ATP -binding cassette transporter hallmarks tissue macrophages and modulates cytokinetriggered polarization programs.European Journal of Immunology，2009， 39：2270-2280.

［18］Ishii M， Wen H， Corsa C， et al. Epigenetic regulation of the alternatively activated macrophage phenotype. Blood， 2009，114（15）： 3244-54.

［19］Bacci M， Capobianco A， Monno A， et al. Marophages are alternatively activated in patients with endometriosis and required for growth and vascularization of lesion a mouse model of disease. Am J Pathol， 2009，175（2）：547-556.

［20］李霞，刘朝霞，朱亚飞.M2型巨噬细胞在子宫内膜异位症的表达及其与MVD的关系.中国妇幼保健，2012，27（16）：2515-2519.

［21］Capobianco A，Rovere-Querini P.Endometriosis，a disease of the macrophage.Front Immunol，2013，4（4）：9.

［22］Chen YJ，Li HY，Huang CH， et al. Oestrogen-induced epithelialmesenchymal transition of endometrial epithelial cells contributes to the development of adenomyosis.J Pathol，2010，222（3）：261-270.

［23］刘黎，胡静平，岳艳.雌激素通过调节IRF4促进巨噬细胞向M2型极化.现代免疫学，2013，33（4）：285-289.

江苏省自然科学基金（BK20131457）；中国中医科学

院江苏分院院级课题（JSBN1304，JSBY1309）

210028 南京中医药大学