自噬与凋亡分子机制在子宫内膜异位症中的研究进展

丛慧芳 李 阳 于 洋 张天婵,3

1.黑龙江中医药大学附属第二医院妇科，黑龙江哈尔滨 150001；2.黑龙江中医药大学第二临床医学院，黑龙江哈尔滨 150001；3.黑龙江省中医药科学院中医科，黑龙江哈尔滨 150036

子宫内膜异位症（简称“内异症”）是指具有生长功能的子宫内膜组织出现在子宫腔被覆内膜及宫体肌层以外的其他部位[1]。随着现代女性初潮提前，生育次数减少等状态改变，内异症影响范围日趋增大[2]。内异症引起的慢性盆腔痛、性交痛和不孕症等症状严重影响女性的生活及心理健康[3]。临床治疗主要包括抗雌激素、抗孕酮药物等抑制排卵性月经以及腹腔镜去除异位病灶[4]。但现有的疗法仍旧治疗不彻底，且未能减少内异症的发病率[5]。因为病理机制的研究是临床治疗的基础，故对内异症发生发展的病理机制仍需不断研究。

排卵后的“经血逆流”是内异症发病的重要前提，而逆流进入盆腔的内膜细胞能否异位种植成功与细胞的生存能力相关。由于细胞的生存能力主要受其自噬和凋亡机制调控，因而目前对内异症的机制研究多集中在自噬与凋亡方面[6]。自噬和凋亡均属于主动性、生理性、非溶解性的程序性细胞死亡[7]。自噬是细胞内的一种“自食”现象，通过降解自身细胞器以实现细胞稳态和细胞器的更新。凋亡是一种严格受控的细胞“自杀”模式，可清除衰老和受损的细胞[5]。迄今自噬与凋亡在内异症中研究较多，且存在争议，故本文对内异症中自噬与凋亡的研究进行综述。

1 自噬在内异症中的研究进展

自噬受营养状况、能量水平和生长因子调控，与许多上游信号通路有关，最重要的通路是生长因子调节的Ⅰ类磷脂酰肌醇3-激酶（PI3K）/蛋白激酶B（Akt）/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（m-TOR）通路[8]。m-TOR作为细胞营养状况的感受器，可通过调节自噬水平维持细胞稳态[9]。此外，自噬还受到MAPK(ERK、P38、JNK)信号通路、P53信号通路、AMPK信号通路以及内质网应激（ERstress）的调节[10-13]。

近年来许多研究发现自噬水平异常是导致内异症发生发展的重要原因，但自噬水平出现或高或低两种截然不同的趋势。部分学者认为，低自噬水平是促进内异症发生的原因。Li等[14]研究发现在正常人组，分泌期自噬水平比增殖期高，且内异症组在位和异位内膜自噬水平均降低，提示低自噬水平是内异症的潜在发病机理，且与分泌期自噬降低有关。而自噬水平的降低可能是由CXCL12/CXCR4的过度激活导致的[15]。Zhan等[16]通过检测内膜组织自噬相关蛋白发现，与子宫平滑肌瘤组比较，子宫内膜异位组在位和异位内膜组织中LC3和Beclin1的表达下调，其中异位内膜下调更显著，提示内异症的发生发展与自噬下调相关。此外，NLRC5与自噬呈负相关，表明NLRC5与自噬蛋白结合可能是内异症的预测指标。

然而，另有学者研究发现，高自噬水平也会促进内异症发生发展。Liu等[17]通过免疫组化检测内异症组和正常组内膜，发现内异症组异位内膜自噬标记蛋白LC3和缺氧诱导因子1-α（HIF-1-α）表达水平比正常组和内异症在位内膜组明显增高，且LC3的表达与HIF-1-α 呈正相关，表明内异症的低水平自噬与异位组织缺氧导致的氧化应激相关，且低自噬水平是促进内异症内膜细胞增殖和侵袭的病理机制。Liu等[18]进一步研究发现，在内异症中借助HIF-1-α 信号转导诱导机制，缺氧可通过时间依赖性方式诱导lncRNAMALAT1从而促进自噬。Ruiz[19]通过小鼠内异症模型的研究发现，内异症小鼠内膜组织中自噬水平表达明显比对照组高，而通过使用自噬通量抑制剂羟基氯喹（HCQ）可降低异位病灶的自噬水平，并有效减少内异症病变组织。表明HCQ可通过提高自噬水平降低内异症内膜细胞的侵袭，减轻内异症小鼠的症状。

2 凋亡在内异症中的研究进展

细胞凋亡在维持组织稳态中起关键作用，可消除过量或功能失调的细胞。女性周期性的雌孕激素变化导致细胞凋亡水平随之变化，在月经周期的分泌后期和月经期，促凋亡机制可使子宫内膜功能层脱落，有助于维持月经周期的细胞稳态[20]。细胞凋亡的主要途径有死亡受体途径、线粒体途径、内质网途径三种[7]，三种途径均通过激活caspase-3诱导凋亡。

低水平的凋亡可促进细胞的增殖生长，研究显示内异症患者内膜组织细胞凋亡水平低下，导致逆流进入盆腔内的内膜细胞生存潜力增强[21]。内异症关于自噬和凋亡的研究中，主要涉及到PI3K/Akt/m-TOR信号通路、MAPK/ERK信号通路以及凋亡相关因子（凋亡抑制因子Bcl-2、凋亡促进因子Bax、Bad）[22]。张瑜等[23]通过建立内异症大鼠模型研究紫草素在促凋亡机制在内异症中的作用，发现与对照组比较，内异症大鼠模型内膜组织中Bcl-2表达明显增高且Bax表达明显降低，使用不同浓度紫草素干预模型后，Bcl-2表达均有所降低，Bax表达均有所升高，其中以高浓度紫草素干预后改变最为明显，提示内异症中内膜细胞的低凋亡水平有助于内异症的形成，紫草素可通过促凋亡作用治疗内异症。肖新春等[24]也通过建立自体移植的内异症大鼠模型研究桂枝茯苓丸的治疗作用，发现内异症大鼠内膜组织中凋亡水平低下、血管生成能力增强。检测发现桂枝茯苓丸干预后在模型组大鼠内膜组织中的Caspase-7表达增加，血管内皮生长因子（VEGF）、survivin及雌孕激素表达均下降，提示桂枝茯苓丸可通过促进内膜细胞凋亡，减少血管生成和survivin的表达治疗内异症。Jiang等[25]对内异症患者内膜息肉的研究发现，子宫内膜异位息肉组中Bcl-2（凋亡抑制因子）和雌激素受体（ERα）明显高于非子宫内膜异位息肉组，也就表明内异症患者的内膜息肉与非内异症的内膜息肉相比，凋亡水平更低。

3 自噬与凋亡在内异症中的研究

自噬和凋亡可同时发生在同一个细胞中，自噬通常先于凋亡发生，且自噬与凋亡可相互影响。自噬可使Caspase失活而抑制凋亡，凋亡相关Caspase可通过裂解自噬相关蛋白抑制自噬。但特殊情况下自噬也可通过促进Caspase8的激活以及IAP的降解促进凋亡。故在同一细胞或组织中，自噬可能会有双重作用，这可能更多地取决于内质网应激（ER）的程度和持续时间。自噬和凋亡具有共同的刺激和信号通路，但细胞的生存或死亡，取决于具体细胞的反应和主导过程的选择[26-28]。

自噬和凋亡均可被PI3K/Akt/m-TOR信号通路抑制，Akt在细胞的增殖、凋亡等过程中起都起了主要作用，研究已证实Akt在内异症中的活性高于正常子宫内膜细胞，且大量数据表明核因子κB（NF-κB）参与Akt的表达和激活，Akt的激活可通过m-TOR抑制自噬和凋亡[29-30]。m-TOR是自噬的负调节剂，Choi等[31]研究发现内异症患者巧囊组织中m-TOR表达水平增加导致自噬水平降低，并进一步减少细胞凋亡，且自噬与凋亡在巧囊中处于较为恒定的低水平。通过促进自噬可发现凋亡水平随之升高，继而使用自噬抑制剂后可观察到自噬与凋亡水平均下降，此研究中自噬与凋亡趋势一致。Borahay等[32]发现使用穆勒抑制剂（MIS）干预CRL-7566内异症细胞后，可抑制CRL-7566细胞的增殖，并促进Caspase-9以及凋亡率的增加。同时发现MIS处理后诱导了ERK的磷酸化和Beclin-1的表达。治疗干预后细胞的增殖下降主要通过促进自噬和凋亡实现，即低水平的自噬和凋亡对内异症具有治疗作用。

内异症患者自噬可抑制凋亡。内异症患者内膜自噬水平的增加多与缺氧相关。内异症形成中主要以有活性的内膜组织逆流进入盆腔导致，而进入盆腔中的内膜组织由于缺乏血供和营养，会处于缺氧状态，从而激活氧化应激反应。组织为适应缺氧的恶劣环境而激活自噬，并通过抑制凋亡相关Caspase抑制凋亡，从而使得组织细胞生存能力更强，最终成功种植于盆腔或卵巢上而形成内异症。Allavena等[33]研究发现与正常组比较，内异症组自噬水平明显增高，可能是氧化应激刺激导致。氧化应激的激活可通过血红素氧合酶-1（HO-1）刺激自噬，从而抑制凋亡水平并发挥细胞保护作用。Liu等[17]研究发现内异症中的缺氧环境会导致lncRNA-MALAT1过度激活，通过HIF-1-α信号转导激活自噬，并通过高水平的自噬抑制凋亡促进内异症的发生发展。

在内异症的研究中，异位病灶组织细胞的低自噬和低凋亡水平说明细胞死亡总体减少，细胞处于增殖和生长状态；异位病灶的高自噬水平和低凋亡水平说明较高的自噬可通过抑制凋亡对细胞进行保护，使其更好地适应缺氧环境，即此时细胞生存潜力较强，可以在不良环境中增殖生存。虽有两种不同的研究结果，但异位内膜细胞的增殖生长状态一致，也就是说内异症病灶的形成源于其内膜组织的过度增殖生长。

4 小结

自噬和凋亡研究对内异症的发生发展有重要意义。自噬和凋亡水平低下，则细胞“生命力”更加顽强，此类“生命力”顽强的子宫内膜细胞更容易种植在异常部位从而导致内异症的发生。凋亡在内异症中的研究结果比较一致，普遍认为病灶部位凋亡水平较低。但自噬水平在内异症中会出现高低不定的现象。自噬本身就是一把“双刃剑”，故对自噬的研究应该更加细致，考虑到疾病发生发展时期，取材检测部位、取材手法、具体周围环境等等。内异症的早期诊断和未来可能的治疗方向，可以自噬凋亡机制为线索研究其可能的危险因素，并通过减少危险因素的暴露实现对内异症发生发展的预防和预测。除常规激素和手术治疗外，现代医学应该重视中医中药在治疗内异症中的优势，可基于网络药理学对治疗内异症的中药深入研究。