沙眼衣原体性输卵管纤维化发病机制研究进展

喻咏婧，陈建林，施晓波

沙眼衣原体(Chlamydiatrachomtis，CT)生殖道感染是常见的性传播疾病，是危害人类健康的重要病原体之一[1]。据美国CDC报道，2017年美国诊断了170万例CT感染，自2013年以来发病率增长22%，其中45%是15～24岁女性，下生殖道CT感染的女性中超过70%为隐匿性感染，在临床上无法及时诊治而上行引起慢性输卵管炎、慢性盆腔炎等并发症，从而导致输卵管性不孕、异位妊娠[2]。体内外研究显示生殖道粘膜感染CT可导致输卵管损伤，组织修复过程中形成纤维化[3-5]，但具体机制仍不清楚。由于伦理问题，无法在人体上进行生殖道感染CT实验，小鼠生殖道感染鼠沙眼衣原体(Chlamydiamuridarum)模型显示输卵管积水部位可观察到管腔纤维化病变、梗阻，与女性生殖道感染CT后的输卵管病变十分相似[6]。因此，小鼠感染MoPn的疾病模型广泛地应用在CT生殖道感染致病机制的研究中[7]。本文就沙眼衣原体感染引起输卵管纤维化发病机制的研究进展作综述。

1 感染沙眼衣原体后输卵管损伤的病理基础

纤维化是指各种病因引起组织细胞损伤，若损伤较大或者持续性的损伤超过周围实质细胞的再生能力，则会刺激损伤部位纤维母细胞增殖和细胞外基质大量积聚，进而导致纤维结缔组织的异常沉积。增生的纤维结缔组织虽然修复了损伤，但并不具备原来实质细胞的功能和结构[8-9]。

组织纤维化是沙眼衣原体感染后输卵管损伤的主要病理变化。体内外实验显示生殖道粘膜感染CT后可使输卵管上皮微绒毛和纤毛丢失，破坏输卵管蠕动及纤毛摆动功能，并且修复过程中常伴纤维化[5]。临床上腹腔镜下可观察到纤维化病变过程中出现盆腔粘连、输卵管积水、梗阻和扭曲等结局[3-4]。在衣原体感染的输卵管组织切片上也可以观察到[3]：弥漫性的炎症细胞浸润，包括多核白细胞和淋巴细胞；淋巴滤泡，包括B淋巴细胞、巨噬细胞和T淋巴细胞。这些炎症细胞浸润后期可能导致局部上皮细胞增殖以及瘢痕形成，进一步导致输卵管闭塞和不孕。

2 上皮-间质转化与输卵管纤维化

上皮-间质转化(Epithelial-Mesenchymal Transition，EMT)表现为上皮细胞通过特定的程序失去上皮细胞特性，如细胞排列紧密、缺乏运动能力等，转而获得间质细胞特性，如细胞排列疏松、可迁移等，主要转化为成纤维细胞和肌纤维母细胞[10]。根据EMT发生的生物学环境可分为3型：Ⅰ型EMT与胚胎植入、发育和器官形成相关；Ⅱ型EMT主要参与损伤修复、组织再生和器官纤维化的病理过程，如肺纤维化、肾纤维化、慢性阻塞性肺病和肝细胞癌肝纤维化等[11-13]；Ⅲ型EMT与肿瘤形成和转移有关，由癌基因通路介导。

CT感染后可引起生殖道上皮细胞或眼结膜上皮细胞miRNA失调并诱导EMT[14]，有研究提出生殖道上皮细胞发生EMT可能参与输卵管纤维化过程。Igietseme等[15]用L2或D型CT经阴道感染小鼠，结果显示小鼠输卵管上皮细胞在发生EMT的同时也存在肌成纤维细胞和细胞外基质(extracellular matrix，ECM)蛋白的产生，并出现输卵管纤维化。其机制可能是感染CT后纤维化相关miRNA(miR9和miR9b)上调，抗纤维化相关miRNA(即miR24、miR29家族和miR221等)下调，它们参与了Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ型胶原、转化生长因子(TGF-β)、TGF-β受体1(TGF-βR1)、结缔组织生长因子(connective tissue growth factor，CTGF)的合成，而抑制EMT后可阻止衣原体感染期间肌成纤维细胞和ECM蛋白的产生。众所周知，胶原蛋白是ECM的主要成分，ECM的沉积构成纤维化疤痕，破坏器官结构，而TGF-β、CTGF更是有名的促纤维化因子。此外，Jovana等[16]研究显示眼结膜上皮细胞的衣原体感染引起EMT样改变，出现E-钙粘蛋白启动子甲基化、纤维连接蛋白表达，从而触发结膜瘢痕形成。

3 巨噬细胞与输卵管纤维化

巨噬细胞是体内重要的吞噬和抗原提呈细胞。逃避宿主免疫防御对人类病原体的生长和存活至关重要，尤其是衣原体这种依赖宿主代谢产物的细胞内细菌。巨噬细胞是一种异质性很强的细胞，不同组织甚至同一组织内的巨噬细胞在表型和功能上存在较大差异。特别是在炎症反应的不同时期，巨噬细胞分化出不同表型并表现出功能上的差异被称为巨噬细胞极化[17]。根据其表型和功能的差异大致可分为两种巨噬细胞极化类型，即经典活化的M1型巨噬细胞和选择性活化的M2型巨噬细胞。M1型巨噬细胞可分泌IL-1β、IL-6、IL-12、IL-18及肿瘤坏死因子(TNF-α)等细胞因子，通过诱导型一氧化氮合酶(iNOS)使L-精氨酸代谢生成NO来杀灭病原体，甚至导致正常组织炎症损伤。M2型巨噬细胞上调Ⅰ型精氨酸酶(Arginase-Ⅰ)、Fizz-1(Found in inflammatory zone 1)、TGF-α等蛋白分泌，与Th2细胞免疫反应关联，主要发挥抗炎活性，参与修复组织、合成胶原、纤维化及清除寄生虫等过程[18-20]。目前研究证实巨噬细胞极化参与了肾纤维化、肝纤维化及肺纤维化的发病过程[21-25]。

Eric等[26]从雌性小鼠骨髓中获取M0型巨噬细胞，在体外诱导分化为M1型巨噬细胞和M2型巨噬细胞，结果显示巨噬细胞极化后，M1型巨噬细胞相关基因(NOS2、IL-12B、TNF-α)和M2型巨噬细胞相关基因(Arg-1、CD163)的表达水平上调。然后用M0、M1和M2分别感染MoPn，结果显示M0型巨噬细胞感染MoPn后并无M1型巨噬细胞或M2型巨噬细胞相关基因的表达上调，说明MoPn感染并不影响M0巨噬细胞的极化状态；在感染晚期(>24 h)，电镜下可观察到M0型巨噬细胞和M2巨噬细胞中存在大体积的包涵体，而M1巨噬细胞中仅发现少量的小包涵体，并且M0型巨噬细胞和M2型巨噬细胞的衣原体载量明显高于M1型巨噬细胞。通过RT-PCR检测也发现M0型巨噬细胞和M2型巨噬细胞感染MoPn 12 h后，衣原体16sRNA的表达水平明显高于M1型巨噬细胞，说明M0型巨噬细胞和M2型巨噬细胞可能帮助CT逃过免疫监视导致持续性感染而引起输卵管纤维化。Murray等[27]研究显示M2型巨噬细胞可分泌多种细胞因子，如TGF-β1、血小板衍生性生长因子(Platelet-derived growth factor，PDGF)、胰岛素样生长因子- 1(Insulin-like growth factor 1，IGF-1)和金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase，MMPs)等，调节TIMPs /MMPs的比例，促使纤维母细胞迁移、堆积，并转化为肌化纤维母细胞增加胶原合成参与组织修复，过量时则导致纤维化。

4 衣原体蛋白与输卵管纤维化

女性下生殖道CT感染通常是慢性隐匿性的，如果没有及时诊治，衣原体可以上行到上生殖道引起输卵管纤维化，最终导致输卵妊娠及输卵管性不孕的发生。CT感染后通过合成多种蛋白满足自身生长需求及对宿主的致病作用。田红菊等[28]研究显示CTIgG和CHSP60联合检测，其灵敏度为80.72%，特异度为87.04%。Hjelholt等[29]研究则发现衣原体性输卵管纤维化与抗CHSP60抗体相关，而与抗HSP60抗体无关，提示输卵管纤维化与感染相关而非自身免疫炎症反应。Follmann等[30]研究发现CHSP10是人类T淋巴细胞的攻击目标，种攻击可能诱导输卵管上皮局部的前炎症反应，从而导致纤维化形成和输卵管闭塞。动物(猴、短尾猿)实验[31]发现CHSP60直接介导了迟发性超敏反应导致的衣原体性输卵管炎，CT感染的动物，在注射抗CHSP60抗体后可产生严重的临床反应，据此推测CHSP60和CHSP10在衣原体持续感染所致输卵管纤维化的发病机制中起重要作用。

Rodgers等[32]研究CT全基因组蛋白与输卵管梗阻的关系则发现HSP60、CPAF、CT823、OmcB、CT381、Pgp3等30种蛋白可能与输卵管梗阻相关，而OmcB和CT381联合检测的灵敏度(67.7%)最高，同时特异性达100%，更优于单独检测HSP60与输卵管梗阻的灵敏性和特异性。Liu等[33-34]研究发现衣原体质粒编码的蛋白Pgp3和Pgp5是MoPn诱导上生殖道病变的主要毒力因子，Pgp3 或 Pgp5 缺失会降低衣原体的上行感染、减轻慢性炎症浸润及官腔扩张。Turner等[35]发现蛋白Tc0668是MoPn由染色体编码的泌尿生殖道致病因子。

5 细胞因子与输卵管纤维化

沙眼衣原体感染人体后，宿主发生免疫反应，产生一系列抗体及细胞因子。研究显示TNF-β、IL-1、IL-4、IL-13、NF-kB、TGF和PDGF是重要的促纤维化细胞因子[36]，可促进成纤维细胞的活化和增殖，参与多种疾病的纤维化过程。Hanna等[37]研究发现TGF-β在正常氧含量下可促进肾脏纤维化。还有研究[38]发现TGF-β1不仅可以激活肝星状细胞(HSC)引起HBV相关纤维化，TGF-β1和CD147介导的HSC激活之间存在着正向的相互调节。而CD147又称细胞外基质金属蛋白酶诱导因子(Extracellular matrix metalloproteinase inducer，EMMPRIN)，CD147可通过ERK1/2和Sp1调节HSC的活化表型来上调α-SMA、I型胶原和TGF-β1的合成，提示细胞因子之间可组成正反馈环参与纤维化过程。

Ali等[39]研究显示在输卵管中，纤毛上皮细胞和巨噬细胞是衣原体最初的攻击目标。Yeung等[40]用CT感染多能干细胞源性巨噬细胞(iPSdMs)，结果显示感染24 h后，巨噬细胞分泌的IL-6、TNF-a、IL-1β、IL-8、IFN-β和IL-10水平升高。Refaat等[41]在一项前瞻性队列研究中收集96例异位妊娠患者与61例已证实输卵管正常且行子宫及双输卵管切除术患者的输卵管组织，异位妊娠患者组的CT感染率明显对照组，通过ELISA和RT-PCR检测发现IL-6及其受体在蛋白和基因表达水平均显著高于对照组，提示IL-6家族在衣原体性输卵管病变及异位妊娠中的作用。

细胞因子及其组成的正反馈环引起输卵管纤维化的机制可能[42]是衣原体持续感染(炎症刺激)上皮细胞产生炎症因子及趋化因子，引起免疫细胞的活化和聚集，活化的免疫细胞和感染的上皮细胞分泌MMPs，MMPs可诱导包括胶原蛋白、Tenascin-C等细胞外基质产生。这些蛋白的分解产物也有促炎症作用，又反过来刺激免疫细胞和上皮细胞形成环路。环路中一个分子的表达水平升高都会引起其他分子的放大效应引起正反馈循环，从而导致细胞外基质成分累积，这种沉积又可进一步诱导免疫细胞的活化和聚集，最终导致输卵管纤维化梗阻。

6 补体与输卵管纤维化

补体系统激活后参与细胞溶解、调理吞噬(抗原抗体结合)、炎症反应及清除免疫复合物等反应。补体系统的三条激活途径即经典途径、旁路途径和MBL途径(凝集素途径)在C3处汇合，形成C5转化酶而激活下游的C5。C3a和C5a分别是C3和C5在补体激活途径中的裂解产物，也称为过敏毒素和趋化因子，可以趋化和激活巨噬细胞、中性粒细胞及释放炎性物质，造成局部的炎性反应，从而导致器官组织的损伤。近年来研究发现补体系统的激活可能直接或间接参与纤维化的发生与发展。Liu等[43]利用小鼠单侧输尿管结扎构建小鼠肾纤维化模型，发现巨噬细胞通过局部分泌C3引起IL-17A介导的炎症细胞浸润，从而驱动纤维化反应。Thorenz等[44]发现在缺血再灌注损伤引起的肾纤维化小鼠模型中，C5aR1(-/-)和C5aR2(-/-)小鼠产生较少的炎症并显示出比野生型小鼠更好的肾灌注。特别是C5aR2(-/-)小鼠的肾小管和毛细血管再生增强，肾纤维化较少，提示C5aR1与C5aR2与缺血再灌注损伤引起的肾纤维化有关。

Yang等[45]用MoPn分别经阴道感染C5-/-小鼠、C5+/+小鼠、C3-/-小鼠及C3+/+小鼠，结果发现42%的C5+/+小鼠在感染后产生输卵管积水，而C5-/-小鼠并未产生输卵管积水，甚至直接经宫腔感染衣原体，C5-/-小鼠仍未产生输卵管积水。令人惊讶的是当补体系统的上游成分C3缺乏时，小鼠感染衣原体后仍能产生输卵管积水，进一步检测发现C3-/-小鼠在感染衣原体后激活了C5，提示C5是衣原体感染后输卵管病变的重要环节，并且在衣原体感染后通过其他途径被激活。

7 总 结

输卵管因素是不孕症的重要原因，而衣原体生殖道感染作为发病率最高的性传播疾病，是引起输卵管不孕最常见的原因。同时，沙眼衣原体引起输卵管纤维化也是发生输卵管妊娠的重要原因。尽管提出了许多观点，但沙眼衣原体对输卵管损伤的具体机制仍不明确，是当下的研究热门。若能在炎症早期通过干预治疗可以逆转纤维化，避免输卵管病变后所致不孕和异位妊娠。因此研究沙眼衣原体感染引起输卵管纤维化的发病机制，有助于靶向抑制纤维化药物的研发，减少输卵管性不孕和输卵管妊娠的发生。

利益冲突：无