TGF-β1 和CTGF 与输卵管炎性阻塞性不孕输卵管纤维化相关性的研究进展

张 宇 薛勤梅

1.山西省中医药研究院，山西太原 030012；2.山西省中医院妇科，山西太原 030012

不孕症是本世纪威胁人类健康的三大疾病之一，其中输卵管炎性阻塞性不孕（SOI）占30%～50%，是女性不孕的一个重要原因[1]。SOI 是指由急、慢性炎症引起输卵管不同程度粘连、梗阻，致其拾卵、受精、运输受精卵等功能受影响而引发不孕。近年来医疗技术取得一定的进展，但由于本病易复发且难逆转的特点，因而应更注重疾病的早期预防和治疗。研究表明，转化生长因子-β1（TGF-β1）与结缔组织生长因子（CTGF）在输卵管炎症和纤维化的过程中扮演关键角色，若能有效控制其表达，将会一定程度地改善炎症所致的输卵管纤维化结局，降低SOI 的发病率[2]。本文对TGF-β1、CTGF 与SOI 及输卵管纤维化的关联性作一综述，为疾病的预防和诊断治疗提供有力参考。

1 SOI 与输卵管纤维化的关系

1.1 炎症反应与器官纤维化的关系

炎症反应与器官纤维化之间有紧密的联系，纤维化的每个过程均可见炎症因子的作用[3]，且细胞外基质（extracellular matrix，ECM）的积累是纤维化的关键。在纤维化的过程中，有害刺激使机体内大量炎细胞浸润，炎症因子的聚集刺激纤维化因子表达，加强成纤维细胞的增殖和活性，促使ECM 大量堆积或抑制降解，导致纤维组织增加，发展为器官结构改变和功能损伤[4]。多项研究显示，免疫细胞在炎症修复过程中产生促纤维化和促炎性细胞因子，纤维化在初期是可以逆转的，但反复、持续或剧烈的组织损伤，使正常组织过度修复，发展为不可逆转的纤维化，最终导致器官功能的丧失和结构的改变[3]。此外，先前的研究证明，早期阻断或及时控制炎症的发展可有效抑制纤维化的形成[5]。

1.2 慢性炎症与SOI 的关系

SOI 可以由下生殖道炎症、阑尾炎、盆腔炎、输卵管结核或手术感染等病原菌侵袭输卵管，引发炎症损伤发展而来。慢性炎症迁延反复，不断释放炎性因子，持续刺激输卵管组织出现水肿、充血，黏膜和纤毛损伤，伞端粘连闭锁，或与盆腔周围组织粘连，最后随着瘢痕、输卵管纤维化组织的形成，出现管腔狭窄、僵硬或梗阻，失去正常的解剖结构和生理功能，使受精过程及受精卵的运送受阻，从而导致妇女不能受孕。有学者认为输卵管炎症属于“纤维化”的范围[6]，其急性期的病理基础为黏膜层炎症改变，慢性期为输卵管纤维化[7]。因而，纤维化作为SOI 的病理基础和慢性炎症发展的终末阶段，具有重要的探究意义。

2 TGF-β1 与输卵管纤维化的关系

2.1 TGF-β 概述

TGF-超家族（TGF-β1、2、3）在哺乳动物的多个器官系统中均见表达，具有多样的生物学效应，TGFβ1、2 对器官纤维化有促进功能，TGF-β3 则相反。TGF-β1 是现阶段认为活性最强的促纤维化因子，主要参与组织修复、基质形成、细胞生长分化、炎症反应和免疫应答等过程，在炎症和纤维化中起关键作用[8]。

2.2 TGF-β1 在炎症及纤维化中的作用

损伤及炎症发生时，炎细胞的刺激使TGF-β1 的表达增强，TGF-β1 与细胞膜表面的受体TβR-Ⅱ、TβR-Ⅰ先后结合，以激活多条信号通路[9]（其中以TGF-β1/Smads 信号通路作用最为明显），再诱导Smad2、3蛋白磷酸化，后与Smad4 形成蛋白质复合物，跨越核膜传递信号至细胞核，调节基质蛋白等目的基因的转录，以促进间质细胞收缩从而愈合创伤[10]。生理环境中，ECM 的合成、降解是动态平衡的，但在创伤或炎症迁延反复、不能及时停止的情况下，TGF-β1 保持高表达，持续促进ECM 合成。TGF-β1 还可以通过促进纤溶酶原激活物抑制因子、金属蛋白酶抑制因子的合成来抑制纤溶酶原激活因子和基质金属蛋白酶的表达及活性，从而削弱这二者对ECM 的分解作用，间接促成ECM 的积累，导致正常器官组织逐渐被纤维组织取代。此外，TGF-β1 不仅促进成纤维细胞增殖，还可以使其在重塑期大量转化为分泌胞外基质的肌成纤维细胞[11]。同时，TGF-β1 促使成纤维细胞合成TGF-β1，这也推进了纤维化的发展或加重纤维化的程度。

2.3 TGF-β1 在输卵管纤维化中的研究

早先的研究观察到皮下注射TGF-β1 后ECM 的沉积增多[12]，用TGF-β 治疗创伤可以有效促进伤口闭合及瘢痕形成[13]，均表明TGF-β 对促进ECM 沉积的必要性。另外有实验描述，阻断TGF-β 与其抗体结合可减少胶原蛋白沉积并促进伤口愈合[5]，从反面证实了这一理论。研究者用免疫组化半定量法测得SOI患者输卵管中TGF-β1 的表达显著高于正常组，这说明SOI 的发生可能与TGF-β1 的过度表达有关，今后应关注SOI 患者TGF-β1 的表达[14]。另外研究发现，输卵管伞端粘连部位TGF-β1、TβR-Ⅰ、TβR-Ⅱ的表达明显高于未粘连组，说明由伞端粘连所致的不孕症与TGF-β1 及受体的异常表达有显著的关联性，但其表达水平与阻塞、粘连的程度无明显相关性[15]。然而另一项实验[16]发现，宫腔粘连患者子宫内膜中TGFβ1 的表达越高，其内膜的粘连现象表现得越严重，这两项实验关于TGF-β1 表达水平与组织黏连程度的相关关系的结论显然是不同的，因此还待进一步的研究探讨。国内学者用道地通管汤对SOI 大鼠模型分组治疗，发现通过活血通经中药升高输卵管组织中Smad7 的表达，降低Smad2、Smad3、TGF-β1 表达的组别，其炎症也在一定程度上被抑制，输卵管的修复得以改善，推论其疗效可能与抑制TGF-β1 信号通路有关[17]。

3 CTGF 与输卵管纤维化的关系

3.1 CTGF 概述

CTGF 属于即刻早期基因CCNs（Cyr61、CTGF 和NOV）家族，最初发现于结缔组织再生及伤口愈合相关的内皮细胞和成纤维细胞中[18]，主要由内皮细胞、成纤维细胞、平滑肌细胞等分泌[19]，广泛存在于皮肤、平滑肌、前列腺、肾脏、子宫内膜等器官中[20-21]。CCNs除在肿瘤和纤维化等疾病中高表达，也有控制细胞增殖、分化等作用[22]。CTGF 是帮助TGF-β1 实现促纤维化效应的重要细胞因子，且作为TGF-β1 的下游反应介质，表现出与TGF-β1 类似的生物学功能，例如：CTGF 促进成纤维细胞合成、使其向肌成纤维细胞分化[23]；在炎症、创伤愈合阶段中起调节作用；促进特定细胞的胶原合成、促进ECM 合成并抑制其降解。与CTGF 相互作用的生长因子主要包括胰岛素样生长因子1、TGF-β1、血管内皮生长因子等，但目前认为CTGF 没有特有的受体，而是通过其高亲和力与其他因子作用来传递信号。

3.2 CTGF 在输卵管纤维化中的研究

CTGF 的表达和器官纤维化水平是协同增长的。通过抑制CTGF 来减弱其对糖尿病肾病中BMP-7 信号通路的抑制作用，保证了BMP-7 抑制TGF-β1 的促纤维化作用。CTGF 的单克隆抗体FG-3019 已被证实可以改善糖尿病并发症大鼠模型的心功能并逆转血管僵硬。在大量胶原蛋白沉积的情况下，通过siRNA抑制CTGF，可以减弱或逆转四氯化碳诱导的肝纤维化。国内学者发现，通管方可以抑制SOI 模型大鼠输卵管中TGF-β1、CTGF 的表达，从而改善炎症症状、减少胶原蛋白合成和ECM 的沉积[2]，为未来SOI 的治疗提供了新策略。来自其他器官的实验表明[24-25]，CTGF 可以促进纤维化进程，抑制CTGF 可以使器官恢复正常的伤口愈合反应和正常的结构及功能。因此，抑制CTGF的表达可能对抗纤维化和组织重塑起调控作用。

4 CTGF 与TGF-β1 的关系

4.1 CTGF 与TGF-β1 的相互作用

CTGF 是TGF-β1 的下游反应元件，二者共同调节SOI 的发生发展。TGF-β1 可以增强单核细胞和中性粒细胞等分泌合成CTGF 的能力而刺激ECM 的产生，同时，CTGF 也可以诱导TGF-β1 的表达，提升低浓度TGF-β1 与TβR-Ⅰ、TβR-Ⅱ的结合力，使TGF-β1促ECM 沉积的作用增强。Lipson 等[26]发现CTGF 的表达对于成纤维细胞增殖是必不可少的，抑制CTGF 则会阻止TGF-β1 诱导的纤维化进程，说明TGF-β1 无法独立促进纤维化进程，只有在CTGF 的介导下才可以发挥促纤维化作用。

4.2 CTGF 与TGF-β1 在纤维化中的研究

研究显示，伤口部位的TGF-β1 表达于第3 日达峰值，CTGF 于第6～9 日达峰值，且持续至活性基质合成期[27]，说明TGF-β1 的表达峰值在纤维化早期，而CTGF 的峰值出现较晚，但对纤维化的影响更为持续。实验表明，TGF-β1 和CTGF 的表达水平与子宫内膜粘连、纤维化有关，粘连组的TGF-β1 和CTGF 的表达比无粘连组高，通过药物改善纤维化症状的组别，其CTGF 和TGF-β1 的含量也随之降低[28]。因此，TGFβ1 和CTGF 二者协同作用，成为组织纤维化中的重要环节。

诸多盆腔或下生殖道炎性疾病均可以引起输卵管炎性阻塞性不孕，基于本病的主要病理基础为输卵管纤维化，因此有效的控制输卵管纤维化，将在较大程度上成为降低SOI 的关键。TGF-β1 与CTGF 是两种主要的促纤维化因子，参与输卵管纤维化发生发展的全程，若能有效地下调TGF-β1 和CTGF 的表达，将会控制成纤维细胞的过度增殖且减少ECM 的病理性沉积，进而有效地改善输卵管纤维化。因而，将TGF-β1 与CTGF 作为阻止输卵管纤维化的有效作用靶点，将对治疗SOI 有重要的意义。