核转录因子(NF-κB)信号通路与子宫内膜异位症发病关系的研究及针对性治疗

李 楠 陈 璐 冯晓玲

(黑龙江中医药大学附属第一医院妇科二科,哈尔滨150001)

子宫内膜异位症(Endometriosis,EMS)又称为内异症，它表示为具有活性的子宫内膜腺体、间质组织等出现在子宫内膜以外部位，从而导致的一种疾病。异位部位以宫骶韧带、子宫直肠陷凹、卵巢最为常见，是生育期女性常见的一种妇科疾病。EMS是导致育龄期妇女痛经、不孕的首要原因，目前仍然以子宫内膜种植学说为EMS病理机制的主导理论。

信号转导是细胞对外界某些刺激产生反应，最终引发特异性生物学行为的有效方式，如今已经发现有多条信号转导通路参与EMS的发生与发展，其中核转录因子(Nuclear factor kappaB，NF-κB)信号通路起到一定作用。NF-κB是1986年美国麻省生物医学研究所的Rwiansen与麻省理工学院癌症研究中心Blitimore共同发现的，是由NF-κB Rel蛋白家族中的两个亚单位P50和RelA(p65)构成的二聚体复合物。

1 NF-κB的激活和调节

在大多数的静息细胞中，NF-κB与人核因子κB抑制蛋白(Nuclear factor kappaB inhibitor,IκB)结合，IκB通过其锚6蛋白与位于NF-κB的Rel同源结构域区域末端的核定位信号结合，并遮蔽核定位信号使NF-κB呈非活性状态滞留于包浆中。在IL-1、TNF-α和正常T细胞表达和分泌的细胞因子、生长因子等信号刺激下，通过特异的激酶使IκB磷酸化，导致了IκB的降解，游离的P50/P65二聚体移位到细胞核，结合到靶基因启动子区域的κB位点并且调节靶基因的表达，参与相关基因及细胞因子的转录调控和细胞凋亡调控。

机体内NF-κB的活化的调节方式主要为两种途径的反馈调节：一种为经细胞内、外的负反馈调节，脂多糖、IL-1、TNF-α等在细胞外可刺激白介素-10(Interleukins-10，IL-10)的生成，而IL-10能阻碍NF-κB的活化。另一种为经细胞外的较为复杂的正反馈途径，NF-κB活化后，可增强TNF-α和IL-1的转录，从而使细胞产生和释放的TNF-α和IL-1增多，二者再次激活NF-κB,并使IL-6、IL-8等促炎症细胞因子的产生和释放量增多，如此反复，形成NF-κB活化的正反馈，结果导致最初的炎症信号进一步放大；两种调节方式往往同时进行，而NF-κB的活化状态则取决于哪一种调节方式占优势。

2 NF-κB与EMS的关系

NF-κB活化进入核内，结合细胞核内DNA，与多种炎症因子启动子区域中κB序列结合，引起靶基因转录，促进IL、TNF-α、基质金属蛋白酶(Matrix metalloproteinase,MMPS)、巨噬细胞移动抑制因子(Macrophage migration inhibitory factor,MIF)、血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)、黏附分子(Intercellular adhesion molecule,ICAM)等表达，参与启动并调节机体免疫和炎症反应、凋亡及细胞的增殖分化。我们设想NF-κB可能对EMS发病起到宏观调控作用。

有研究表明，NF-κB在正常的子宫内膜组织中微弱表达，而EMS患者在位及异位内膜中有异常的高表达，说明在正常子宫内膜中，NF-κB处于不断激活和失活有序调控中，而在EMS患者内膜中，NF-κB异常激活。以上结果都提示NF-κB在EMS的发病机制中占很重要的作用，但具体机制仍然需要进一步研究。NF-κB对EMS的作用可能是通过：①调节与炎症细胞向靶器官趋化、浸润有关的因子的基因表达，从而在炎症反应及免疫反应中发挥重要作用。这些因子包括趋化因子、黏附分子、细胞因子、酶等。②上调IL、TNF-α、MMPS、MIF、VEGF、ICAM等与黏附、侵袭、血管生成及抗凋亡有关的因子，促进细胞增殖，这些因子参与了EMS的发生。根据2005年朗景和教授提出的“3A”学说，内膜细胞必须完成黏附-侵袭-血管形成“三部曲”。

2.1子宫内膜炎症反应： IL、NF-κB与EMS NF-κB可以诱导多种白介素(如IL-1、2、3、6、12)的产生，以IL-1为例，研究表明IL-1可以影响免疫系统T细胞的激活，并且刺激单核吞噬细胞分泌趋化因子，刺激血管内皮细胞，表达白细胞黏附分子，在EMS的发病中起关键作用。IL-1具有激活NF-κB的作用，活化的NF-κB作用于靶基因，产生各种生物学效应，分泌多种细胞因子，如MIF等，参与EMS的发病。

2.1.1(IL-1)-(NF-κB)-(MIF)通路 MIF是1966年Bloom等[1]在活化的T淋巴细胞中发现的一种可溶性细胞因子，有很多的生物学活性。MIF是一种蛋白质，其启动子上有一个NF-κB部位GGCCTTCCCT。MIF为人类内皮细胞的有丝分裂因子，能促进血管形成和组织重建。MIF能抑制巨噬细胞游走，促进其在炎症局部浸润增生。Akoum等[2]研究显示，正常子宫内膜的腺体细胞、血管内皮细胞以及基质细胞都分泌MIF，MIF的表达为月经周期所依赖。有相关研究表明，EMS患者腹腔液中MIF浓度和促血管生成活性明显高于对照组，说明异位内膜可以释放MIF。Morin等[3]研究表明高浓度MIF使得巨噬细胞聚集在异位内膜的细胞周围，加强腹腔炎症环境，并且促进其他炎性因子聚集。Veillat等[4]研究发现异位子宫内膜细胞中IL-1诱导的MIF表达与NF-κB途径有关。Cao等[5]研究发现，IL-1刺激子宫内膜基质细胞合成分泌MIF,且与MIF蛋白的分泌与mRNA合成量呈剂量与时间依赖关系，所以，IL-1通过NF-κB介导MIF基因转录。MIF的高表达使得异位内膜具有很强的黏附、植入与生长能力，易于在盆腹腔腹膜进一步种植。此外，MIF还可以抑制P53引起的细胞凋亡，异位内膜逃避免疫系统。

2.1.2(IL-1)-(NF-κB)-(RANTES)通路 正常的T淋巴细胞表达和分泌的受激活调节因子(Regulated upon acti-vation normal T cell expressed and secreted,RANTES)是一种有效的具有选择性单核细胞、T淋巴细胞、巨噬细胞的化学趋化因子。有研究表明RANTES在EMS腹腔液中的表达升高。张喜等[6]认为IL-1促进RANTES mRNA转录是通过RANTES基因启动子上的NF-κB作用元件实现的，IL-1激活NF-κB后，又与RANTES基因启动子上两个特异性NF-κB位点相结合，能够促进EMS病灶基质细胞产生RANTES,假设实验RANTES启动子上的NF-κB作用元件突变，研究发现会抑制IL-1的这种作用。

2.2子宫内膜定植：TNF-α、NF-κB与EMS TNF-α是一类具有多种生物活性的细胞因子，主要由活化的单核、巨噬细胞产生，为多效细胞因子。有研究发现TNF-α与受体结合后引发一系列信号传递，细胞内蛋白质磷酸化和脱磷酸化，激活细胞核内NF-κB,形成连级反应，使NF-κB的靶基因表达增加，大量炎症细胞因子和趋化因子合成增加，促进异位内膜和基质细胞增殖、炎症细胞浸润、形成异位病灶。Khan等[7]研究发现脂多糖通过NF-κB途径，刺激子宫内膜的异位基质细胞产生大量TNF-α和IL-8。

2.2.1(TNF-α)-(NF-κB)-(IL-6)通路 IL-6能够促使单核细胞向巨噬细胞分化，使异位内膜细胞的可溶性细胞间黏附分子脱落增加，从而逃避腹腔免疫监视。Yamauchi等[8]发现，TNF-α通过激活NF-κB,促进异位病灶基质细胞产生IL-6。Wickiewicz等[9]研究也认为IL-6基因启动子上有NF-κB结合位点，是NF-κB下游基因之一，可以诱导IL-6生成，令EMS患者腹腔液IL-6水平升高，促进炎症反应。

2.2.2(TNF-α)-(NF-κB)-(IL-8)通路 IL-8是非常有用的血管生成因子，Sakamoto等[10]研究发现，TNF-α可以通过激活NF-κB,改变腹腔液环境，促进EMS基质细胞产生IL-8。IL-8在EMS患者腹腔液中明显升高，它介导中性粒细胞和T细胞募集和活化，使得大量炎性细胞进入病灶参与急慢性炎症反应。有研究表明它通过刺激T细胞凋亡使得异位子宫内膜逃避腹膜腔免疫系统对其识别及吞噬，导致EMS的发生。

2.3子宫内膜黏附性：ICAM-1、NF-κB与EMS ICAM-1被认为是存在于细胞表面并且介导细胞相互作用的标志物。子宫内膜间质细胞有较多ICAM-1,进入腹腔内的异位内膜首先是黏附，积聚成团，躲避了免疫监视，才有可能成功地种植生长。有研究表明，EMS患者腹腔液中ICAM-1水平高于对照组且发现活体组织发生发展过程跟NF-κB途径有关，TNF-α诱导NF-κB活化(IKBα磷酸化降解，NF-κB核异位和NF-κB蛋白DNA绑定活动),NF-κB抑制剂可减少ICAM-1的表达。

2.4子宫内膜侵袭性：MMPS、NF-κB与EMS 通过调节基质MMPS的表达，NF-κB可以促进子宫内膜异位细胞侵入并黏附到腹膜表面的能力增加。女性的子宫内膜中可以分泌很多种MMPS，且有较高活性。女性月经血中也含有一定程度的MMPS。研究表明MMPS具有降解细胞外基质的能力，而基底膜的降解是EMS发生过程中必须攻克的生理屏障，因此MMPS增强了内膜细胞的侵袭力，使得内膜细胞易于植入。MMP-2即基质金属蛋白酶2,它是一种促血管生长因子。谭毅等[11]对47例EMS不孕症患者及对照组研究用酶联免疫吸附法发现中度及重度内异症患者外周血中MMP-2水平较对照组高。有相关研究表示[12],高浓度的MMP-2腹腔内环境发生了改变,进一步令MMP-2与金属蛋白酶抑制物-2之间的平衡被打破。MMP-9又称为Ⅳ型胶原酶,可特异降解和重塑细胞外基质的动态平衡,从而破坏细胞正常骨架结构[13]。MMP-9是NF-κB的靶基因，NF-κB的激活是MMP-9上调的必需条件，NF-κB可以上调MMP-9的表达，促进血管生成，影响组织的侵袭性。有研究表明,腹腔液中高浓度MMP-9也使得腹腔液内环境发生了改变,使腹腔液MMPS与金属蛋白酶抑制物-2比例失调,导致卵巢排卵稀发或不排卵。

2.5新生血管形成：VEGF、NF-κB与EMS 异位病灶在腹膜种植成功之后，进一步的发展有赖于新生的血管提供血液，而血管的生成受到很多因子的调控，研究表明VEGF能够刺激血管内皮细胞的移动、增殖和分裂，增加微血管的通透性，在血管生成中起到重要的枢纽作用，为血管形成的刺激因子。有研究表明在EMS患者腹腔液中VEGF的含量远远高于对照组，表明在内异症中VEGF起到主要作用。Donnnez等[14]发现，EMS在位与异位内膜均有VEGF的表达，在分泌晚期原位内膜腺上皮表达增强，此外在月经周期各个阶段，新鲜红色病灶的VEGF含量大于黑色病灶表明在内异症初始阶段，VEGF起到重要作用。王芳等[15]研究，NF-κB可能对VEGF以及其他与新生血管形成相关的细胞因子起到中枢性调控作用。Li等[16]研究认为异位内膜细胞中NF-κB的DNA结合活性、p50,P65,VEGF的表达显著提高，激活的NF-κB上调VEGF表达，促进血管形成，降解周围基质，对异位内膜起到促进作用。众多研究表明，内异症患者VEGF呈现高表达，与病灶的侵袭活力正相关。当具有血管形成能力的子宫内膜组织碎片随着经血逆流入腹腔，能够促进新生血管的形成，使内膜组织在异位存活生长，这种现象增加内异症发生的可能性。综上所述，NF-κB在EMS发生发展过程中可能参与调控与炎症反应，黏附、侵袭、血管形成等相关因子的表达。

3 针对NF-κB通路治疗药物

由于EMS病因不清，临床上治疗EMS的药物疗效不明显，随着人们对NF-κB通路的了解，有望通过抑制NF-κB通路，减少相关炎症因子的表达，抑制炎症反应，从而达到减轻甚至治愈EMS的作用。现将国内外近几年作用于NF-κB信号通路治疗EMS的药物罗列如下：

3.1来曲唑 Roghaei等[17]及Alborzi等[18]进行了随机对照实验，证明来曲唑可以有效缓解经传统治疗无效的EMS患者盆腔痛症状，且治疗后复发率、妊娠率与促性腺激素释放激素治疗结果相类似，有较少的副作用及较高的患者依从性。王康等[19]研究发现来曲唑通过降低异位病灶局部雌激素水平抑制细胞因子NF-κB表达，降调TNF-α、IL-6表达，影响异位子宫内膜局部芳香化酶启动，抑制异位内膜增生。通过抑制细胞增殖及促进凋亡，阻碍EMS发展[20-22]。

3.2米非司酮 Trentini等[23]研究发现，NF-κBp65是骨桥蛋白下游的信号分子，骨桥蛋白识别细胞表面受体整合素后能使NF-κBp65从NF-κB IKBS复合物中解离，转位进入细胞核后能够调节下游MMPS的表达。谢伟等[24]研究表明米非司酮组患者子宫内膜异位病灶内骨桥蛋白,NF-κBp65含量显著低于对照组，说明米非司酮对子宫内膜异位病灶内多种侵袭基因表达具有抑制作用，通过抑制侵袭基因的表达抑制异位内膜细胞侵袭，有利于病灶清除。

3.3孕酮、IL-10 低剂量孕酮和IL-10处理子宫内膜异位细胞的研究中提出[25]，低剂量孕酮抑制子宫内膜细胞系中性激素17-β-羟甾类固醇脱氢酶表达，低剂量的孕酮和IL-10抑制NF-κBp65核定位。表明联合应用可能代表一种新的治疗EMS的方法。Horie等[26]研究表明孕酮、地屈孕酮等可以抑制TNF-α对NF-κB的激活作用，削弱EMS病灶基质细胞IL-8的表达，降低炎症反应。

3.4脯氨酸二硫代氨基甲酸酯 许多研究表明，不同刺激因素均通过一种常见的第二信使反应性氧原介质诱导IκB磷酸化。IκB在IκB激酶作用下发生磷酸化并降解，NF-κB失去IκB严格控制而被激活，并移位进入细胞核内，从而启动基因转录，诱导基因表达。脯氨酸二硫代氨基甲酸酯为一种氧化剂，通过清除第二信使反应性氧原介质,抑制NF-κB活化，减少NF-κB IκB磷酸化和解离，进一步抑制NF-κB生物活性。陈洪琴等[27]研究表明脯氨酸二硫代氨基甲酸酯可令EMS大鼠异位病灶显著缩小，及血清中IL-1及TNF-α表达降低。其毒副作用可能与用药剂量，持续时间有关，作用机制仍需进一步研究。

3.5双硫仑 Celik等[28]实验研究测试DSF对实验性诱导子宫内膜异位症大鼠子宫内膜异位种植的影响，实验组用双硫仑处理21 d，与对照组相比，实验组IL-1和TNF-α浓度较对照组显著降低，且双硫仑处理动物中植入物NF-κB平均H值显著低于对照组，结论为通过减少NF-κB表达，血管生成，细胞增殖，阻止子宫内膜异位植入物的生长。

3.6肝再生磷酸酶抑制剂 相关研究表明其通过调节MMP-9表达改变异位子宫内膜间质细胞骨架结构，从而影响细胞的迁移和侵袭能力，证明了肝再生磷酸酶抑制剂在内异症异位病灶发生发展过程中有重要作用[29]，解除肝再生磷酸酶，可以下调MMP-9的表达。

3.7姜黄素 有研究表明[30]，IL-1通过NF-κB介导MIF基因转录，NF-κB抑制药姜黄素可以抑制NF-κB活化，抑制MIF分泌。我们还检查了姜黄素是否具有通过调节MMP-3和凋亡途径来消退子宫内膜异位症的效力。将小鼠造模为EMS模型，在第15天观察到稳定子宫内膜发育随MMP-3表达增加，推测增加的MMP-3活性可能参与细胞凋亡。姜黄素治疗通过抑制NF-κB易位和MMP-3表达消退子宫内膜异位症。它还主要通过细胞色素C介导的线粒体途径加速子宫内膜瘤的细胞凋亡。姜黄素通过P53依赖性和独立诱导方式诱导细胞凋亡，证明了姜黄素作为有效抗子宫内膜异位化合物的新作用。

3.8甘草酸 已知甘草酸从甘草根及根茎分离的三萜烯，有抗炎作用。相关研究表示，甘草甜素会显著抑制脂多糖诱导的TNF-α、IL-1的产生，且显著减弱了NF-κB的活化。表明甘草酸通过抑制小鼠子宫内膜上皮细胞的NF-κB信号途径来抑制脂多糖诱导炎症反应。所以，甘草酸可作为治疗子宫内膜异位症的潜在药剂。

3.9老化黑蒜己烷提取物 研究表明ICAM-1和血管细胞黏附分子-1在EMS病理过程中有关键作用。Kim等[31]研究老化黑蒜己烷提取物对TNF-α激活的人子宫内膜间质细胞中ICAM-1和血管细胞黏附分子-1的增殖和表达的影响。研究结果显示老化黑蒜己烷提取物通过抑制NF-κB转录因子的激活，有效抑制TNF-α诱导的ICAM-1和血管细胞黏附分子-1转录物和蛋白质表达。表明老化黑蒜己烷提取物可以预防和治疗EMS。

3.10艾蒿提取物 Ji-Hyun等[32]研究了艾蒿提取物对EMS细胞生长和凋亡的影响，结果表明艾蒿提取物显著抑制人子宫内膜异位症上皮细胞的活力。用其处理抑制了NF-κB的活化和抗凋亡因子的表达。表明艾蒿提取物为一种潜在抗EMS的药物，通过调节NF-κB途径诱导子宫内膜细胞凋亡。

3.11穿心莲内酯 Zheng等[33]研究通过在大鼠EMS模型中，评价穿心莲内酯治疗对细胞增殖和细胞周期的影响，NF-κB的DNA结合活性和组织因子、环加氧酶-2的表达，结果表明穿心莲内酯依赖性抑制子宫内膜基质细胞增殖和细胞周期进程，减弱NF-κB的DNA结合活性，并可以明显抑制异位内膜体外及体内生长，缓解EMS患者疼痛症状，穿心莲内酯可能成为EMS患者的有效药物。

4 总结

一些外在因素的刺激(TNF-α、ICAM、VEGF等)或内在因素(机体免疫缺陷、基因异常等)可使子宫内膜和NF-κB表达上调，子宫内膜形状改变，进一步刺激NF-κB表达，改变盆腔微环境，易于异位内膜黏附和种植。所以，通过了解NF-κB对EMS的作用，发生变化的关键时间点及调控机制，为新药开发提供靶点，发展NF-κB抑制药等，结合传统或新型药物，为EMS患者提供一种更有前景的治疗策略。