NF-κB信号通路在子宫内膜异位症疼痛中作用的研究进展

李博然，马璐璐，申 乐，张秀华，黄宇光

(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院 麻醉科， 北京 100730)

子宫内膜异位症是指有活性的内膜细胞种植在子宫内膜以外的部位而产生的疾病。卵巢、直肠子宫陷窝、肠壁、膀胱、输尿管以及腹膜都是常见的受累部位，约6%～8%的育龄期女性会受到影响。一般表现为痛经、慢性盆腔痛、尿痛、不规则阴道流血、性交痛及不孕[1]。主要分为3种表型： 1)卵巢子宫内膜异位症(ovarian endometrioma, OEM)；2)腹膜表面子宫内膜异位症(superficial peritoneal endometriosis, SPE)；3)深部浸润子宫内膜异位症(deep infiltrating endometriosis, DIE)。该病不仅会影响女性的精神状态和工作生活，还会引起例如间质性膀胱炎、偏头痛以及肠易激综合征等其他伴随疾病[2]。

1 NF-κB 简介

核转录因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)是介导免疫与炎性反应的重要转录因子， 参与多种复杂的细胞反应。NF-κB主要有2种激活途径：经典途径通过激活IκB kinase β进而使p50/p65(RelA)活化，参与调节先天性免疫反应、炎性反应以及淋巴细胞的增殖和凋亡，反应快速(在几分钟内)；非经典途径激活IκB kinase α介导p52/RelB活化，参与淋巴器官的发生、B细胞的成熟和体液免疫，发挥作用时间较慢(数小时或数日)，但能保持NF-κB长时间的活性。子宫内膜异位症的发生和发展过程中可见到NF-κB的激活，异常的NF-κB功能会抑制细胞凋亡、促进细胞增殖、调节神经血管生成而产生各种临床症状[1,3]。

2 子宫内膜异位症与疼痛

目前的研究将子宫内膜异位症作为慢性炎性反应性疾病。异位病灶直接压迫或浸润以及盆腔的炎性环境是引起疼痛的主要原因。同时周围组织芽生感觉与交感神经，进而影响脊髓和大脑中神经元的活性也是影响疼痛的因素[4]。

异位子宫内膜的生长受感觉和交感神经的直接支配。神经纤维密度与疼痛的剧烈程度相关[5- 6]。疼痛的发生在于致敏，支配异位病灶的神经纤维包括Aδ纤维和C型纤维，当炎性反应等有害事件发生时，C型纤维将信息传入中枢神经系统(central nervous system, CNS)，同时释放P物质、降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CCRP)、速激肽、生长抑素和一氧化氮等因子到局部环境。一旦活化，C型纤维可持续敏感化，即使在炎性反应等因素消退后也保持致敏状态[7- 8]。其他因素如性激素水平、免疫功能的异常、HPA轴紊乱、腹腔积液、病变类型和病变位置等，均可影响致敏的时间与方式，影响CNS的外周依赖性或非依赖性致敏[6,9]。实验表明，至少以下4点因素影响子宫内膜异位症疼痛：1)全身和局部激素环境;2)局部生长因子环境;3)血管分布; 4)病变的感觉和交感神经支配[7]。

3 NF-κB与子宫内膜异位症疼痛发生的机制

3.1 NF-κB与子宫内膜异位症炎性反应

支配异位子宫内膜的感觉神经通过释放促炎分子维持炎性反应环境。同时，神经纤维本身被炎性反应环境致敏。子宫内膜异位症炎性反应中可见到NF-κB的激活[6]，异位子宫内膜细胞能够高表达TNF-α、IL- 1b和神经生长因子(nerve growth factor, NGF)，三者可以进一步活化NF-κB， 进而产生更多的促炎因子，例如调解活化正常T细胞表达和分泌因子(regulated upon activation normal T-cell expressed and secreted, RANTES)、巨噬细胞移动游走抑制因子(macrophage-migration inhibitory factor, MIF)、IL- 8、IL- 6、TNF-α、细胞间黏附分子- 1(intercellular adhesion molecule- 1, ICAM- 1)、单核细胞趋化蛋白- 1(monocyte chemoattractant protein- 1, MCP- 1)和环氧合酶2(cyclooxygenase- 2, COX- 2)等，其中IL- 8、IL- 6与卵巢子宫内膜异位症(OEM)的发生有关[1,10- 11]。这些因子可以正反馈NF-κB激活途径，维持病灶中NF-κB的活性、巨噬细胞募集和腹腔内的炎性反应，从而活化与致敏周围神经纤维，影响外周环境，导致疼痛发生。

3.2 NF-κB与子宫内膜异位症细胞凋亡

在子宫内膜异位症患者中，异位的子宫内膜细胞随经血逆流进入腹腔，由于凋亡机制的缺陷，进而浸润增殖[11- 12]。NF-κB可调节包括异位子宫内膜间质细胞等多种细胞的凋亡[1,10,13]。主要有3种机制参与控制异位子宫内膜的凋亡：1)异位的子宫内膜细胞对雌激素诱导的抗凋亡信号反应较正常细胞敏感； 2)异位的子宫内膜存在孕激素抵抗，导致孕激素诱导的凋亡难以进行； 3)NF-κB具有抗细胞凋亡作用，TNF-α和雌激素能够激活NF-κB，孕激素则抑制NF-κB[1- 2,11]。研究表明，抑制NF-κB可导致子宫内膜间质细胞减少，促进子宫内膜内皮细胞与间质细胞的凋亡,其主要通过下调IL- 8、MIF、B淋巴细胞瘤- 2基因(B-cell lymphoma/leukemia- 2，Bcl- 2)、Bcl-XL以及激活caspase- 3、caspase- 8和caspase- 9来实现。在子宫内膜细胞中NF-κB还能够上调IL- 8和MIF，进而刺激内皮细胞增殖[1,10]。

总而言之，NF-κB的激活对异位子宫内膜细胞产生了促活效应，使之在异位组织中增殖，生成外周神经与血管，导致疼痛，而抑制NF-κB可促进凋亡，减缓疼痛[14]。

3.3 NF-κB与子宫内膜异位症引起的巨噬细胞激活

巨噬细胞在子宫内膜异位症炎性反应中起到了重要作用。巨噬细胞能够清除红细胞、破损组织及腹腔内子宫内膜细胞。除此之外，腹腔内巨噬细胞能够表达并分泌促炎因子、生长因子以及抗凋亡因子，促进子宫内膜异位症的发生[1,10,15]。

在巨噬细胞参与的炎性反应中，NF-κB起到了重要作用[14]。研究表明，铁离子是介导子宫内膜异位症相关的炎性反应的介质之一[13,16]，可在子宫内膜异位症患者的腹膜组织、巨噬细胞、盆腔积液和异位子宫内膜组织中观察到铁水平升高[14]。适量铁离子可增强巨噬细胞的生理作用及活化巨噬细胞中的NF-κB[1,17- 18]。此外，NF-κB激活的巨噬细胞释放促炎因子，可激活异位子宫内膜中的NF-κB，从而抑制凋亡并促进炎性因子的产生，维持子宫内膜异位症的炎性反应。同时，NF-κB激活的修复型巨噬细胞与血管生成有关，能够促进异位子宫内膜病变的扩散[19- 20]。巨噬细胞及其产物也可以直接刺激NGF的合成。以上这些因素一方面维持了子宫内膜异位症患者腹腔中的炎性反应，另一方面，在外周和中枢神经元的存活、发育和发挥功能中起到关键作用，进而导致了外周敏化的进程[1,10,17]。

3.4 NF-κB与子宫内膜异位症细胞黏附和浸润

黏附和浸润是子宫内膜异位病变形成的最初步骤，不仅有助于提高异位内膜细胞的存活率，同时可以促进局部促神经生长因子和外周致敏因子的生成。一旦子宫内膜组织黏附到腹膜表面，子宫内膜蛋白水解酶便开始重塑细胞外基质(extracellular matrix, ECM)，导致子宫内膜侵袭腹膜间质。这便涉及细胞与细胞、细胞与基质的黏附分子表达[1、10]。两种蛋白水解酶家族参与这一过程：基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)和纤溶酶原/纤溶酶激活系统[1,15]。MMP、尿激酶型纤溶酶原激活物(urokinase type plasminogen activator, uPA)和组织纤溶酶原激活物(tissue plasminogen activator, tPA)能够被NF-κB调节。uPA启动子中含有RelA直接诱导其表达的NF-κB结合位点，IL- 1或TNF-α激活的NF-κB能够转录uPA促进其表达。NF-κB能够调节子宫内膜细胞中的MMP- 3、MMP- 9和MMP- 13的表达[1,10]，这些细胞的侵袭性随着NF-κB功能的抑制剂而受到抑制。在其他细胞中，MMPs能被MIF上调，而在子宫内膜间质细胞中MIF受到NF-κB的正调节。这些都说明了NF-κB能够促进异位子宫内膜细胞的浸润[1]。

3.5 NF-κB与子宫内膜异位症神经血管生成

除黏附浸润外，子宫内膜异位病变的形成需要新生血管得以存活。血管受感觉和交感神经纤维支配，作用于血管芽生的因子也作用于神经纤维。因此，神经常伴随血管生成[19- 20]。NGF是介导异位子宫内膜神经生长的重要神经营养因子，NF-κB介导的炎性反应因子的释放能够激活NGF，使之发挥神经生长的活性，进而一方面维持炎性反应环境，另一方面使神经血管芽生，促进外周敏化进行[6]。

血管生成是子宫内膜异位病变形成的必要过程。血管内皮生长因子(VEGF)促进了子宫内膜异位病变的发生与建立[1，13]。NF-κB是识别VEGF启动子区中多个调节元件的关键转录因子。NF-κB能够正调节子宫内膜间质细胞中MIF，进而促进血管生成[1]。

3.6 NF-κB与子宫内膜异位症雌、孕激素

子宫内膜异位症中局部雌激素浓度增加能够促进异位内膜的生长，促进炎性反应过程而激活NF-κB，使之发挥作用，同时可以直接致敏伤害感受器，增强其他促敏介质发挥作用；孕激素能够抑制NF-κB信号通路，因此使用孕激素可部分缓解疼痛[6，21]。另一方面，不仅雌、孕激素本身对疼痛造成影响，而且雌激素受体(estrogen receptor, ER)和孕激素受体(progesterone receptor, PR)也参与NF-κB的拮抗[1，11]。子宫内膜间质细胞中的雌激素受体能够抑制NF-κB p50和p65亚基的DNA结合。NF-κB的活化能够使ER-α对雌激素反应性降低。一些新型雌激素受体例如GPR30参与子宫内膜异位症疼痛的形成。雌激素通过与GPR30相互作用进而与瘦蛋白反应以增强伤害性反应[22]。一项研究显示，NF-κB/p65激活和PR-B免疫反应对卵巢子宫内膜异位症的复发有预测价值[1]。

4 问题与展望

子宫内膜异位症是妇科常见疾病。子宫内膜细胞侵入子宫外的组织异位增殖，产生疼痛(痛经、尿痛、慢性盆腔疼痛)。外周敏化是疼痛建立的起始步骤，NF-κB能够通过介导炎性反应、抑制细胞凋亡、促进神经血管生成等机制影响外周敏化进而建立中枢敏化，抑制NF-κB可明显抑制子宫内膜异位症的发生和发展，并且减少子宫内膜异位症的相关症状。随着microRNA技术的不断发展，未来可能出现靶向抑制NF-κB的microRNA，从而抑制NF-κB在子宫内膜异位症发生和发展中的作用，以治疗和预防子宫内膜异位症疼痛。