子宫腺肌病与不孕的相关性研究

陈沫，江秀秀

子宫腺肌病（adenomyosis，AD）是一种常见的良性妇科疾病，多发生于30～50 岁的女性，文献中报道的发病率差异较大，从5%到70%不等[1-2]。AD 的定义为子宫肌层内存在增生性平滑肌所包围的异位子宫内膜腺体和间质，其常见的临床症状包括异常子宫出血、痛经、慢性盆腔痛以及不孕，但其中约1/3 的患者是无症状的[3]。不孕症常与AD 同时存在，国外的一项横断面队列研究报道，AD 患者中合并原发性不孕者占19.8%，合并继发性不孕者占10.5%[4]，不孕是AD 的合并症或继发性疾病。现对AD 与不孕发生的相关性研究进行综述。

1 AD 对生育力的影响

AD 可降低育龄女性的生育能力，导致不孕、流产、早产和胎儿生长受限等[5]。AD 患者的不孕发生率和流产率与正常生育年龄女性相比都有所增加。AD对人类自然受孕的影响尚缺乏充分的流行病学证据，随着辅助生殖技术（assisted reproductive technology，ART）的发展与应用，越来越多的证据间接反映了AD 能降低育龄女性的生殖能力。Sharma等[6]进行的一项回顾性队列研究比较了仅AD、仅子宫内膜异位症（endometriosis，EMs）、AD 合并EMs 以及输卵管因素不孕患者行体外受精-胚胎移植（in vitro fertilization and embryo transfer，IVF-ET）的妊娠结局，发现不论是否合并EMs，AD 患者的临床妊娠率和活产率均降低，流产率升高。Shin 等[7]回顾性分析了11 173 例单胎孕妇，发现AD 组与非AD 组相比，早产（12.5%vs.4.1%）和低出生体质量发生率（13.9%vs.3.1%）明显较高，提示AD 与早产和低出生体质量儿的风险增加有关。动物实验也证实了AD 与不孕的相关性，Barrier 等[8]在狒狒身上进行了一项病例对照实验，回顾了37 只被诊断为AD 的狒狒和38只子宫组织学正常的狒狒的尸检记录，记录了其后代的数量和结局、分娩方式、尸检动物的年龄、是否合并EMs 以及尸检时的子宫组织病理学，结果显示AD 与狒狒的原发性不孕症密切相关（OR=20.6，95%CI：2.7～897），且校正合并EMs 的因素后，AD 与原发性不孕仍存在密切相关性（OR=20.1，95%CI：2.1～921）。

2 AD 合并不孕的可能机制

2.1 子宫腔形态的改变AD 是雌激素依赖性疾病，随着性激素的周期性变化，异位至子宫肌层的子宫内膜组织形成局灶性病变或弥漫性病变，造成子宫形态改变和体积增大。宫腔变形降低了IVF 植入率，子宫腔解剖结构变形引起的输卵管口阻塞、精子移动和胚胎运输受损可能是主要决定因素。宫腔结构改变挤压输卵管或堵塞输卵管开口，干扰精子运输和受精卵着床，而子宫体积广泛增大可能挤压输卵管及卵巢，影响拾卵及卵子运输，从而影响受精[9]。

2.2 子宫结合带（junctional zone，JZ）增厚子宫体在解剖学上由内向外分为子宫内膜层、子宫肌层和浆膜层，子宫内膜与肌层直接相连。1983年Hricak通过磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）发现了低强度的子宫内膜和子宫肌层交界区，后来Mitchell 等[10]将其称为子宫JZ。JZ 是一种激素依赖性结构，与子宫内膜一样发生周期性变化，特点是在月经第8～16 天生长速度最快[11]。非孕子宫的蠕动仅起源于JZ，在卵泡期和排卵前期，子宫蠕动朝向宫颈方向，排卵时其振幅和频率则显著增加，在黄体期，子宫在孕酮作用下收缩力降低，子宫肌层收缩波变短且不对称，蠕动方向通常相反[12]。这些蠕动波与内膜分化、月经、精子运输及着床等生理生殖过程相关[13-14]。健康年轻女性JZ 厚度≤5 mm，而AD 患者的JZ 明显增厚，JZ 厚度≥12 mm 被认为是评估AD 诊断的重要MRI 标准[15]。Mehasseb 等[16]研究发现AD 患者JZ 细胞超微结构紊乱，如细胞及细胞核增多、细胞核及线粒体结构异常等改变，使得肌细胞钙循环受到干扰，丧失正常节律性收缩，导致子宫蠕动异常，进而影响精子运输和胚胎种植。Maubon 等[17]在一项涉及152 例不孕患者的前瞻性队列研究中，通过MRI测量子宫JZ 厚度，研究其对IVF 植入率的影响。结果表明JZ 厚度的增加与受精卵植入失败率呈正相关：当平均JZ 厚度（AJZ）＜7 mm 和＞7 mm 时植入失败率分别为37.2%和74.4%，最大JZ 厚度（MJZ）＜10 mm 和＞10 mm 时IVF 移植失败率分别为37.4%和86.2%。使用2 个阈值形成不同的比较组时，AJZ＞7 mm 且MJZ＞10 mm 组的植入失败率显著高于所有其他组合（95.8%vs.37.5%，P＜0.01）。他们认为JZ 增厚是评估IVF 移植失败的独立预测因素，与患者年龄和不孕原因无关。Maged 等[18]进行的另一项前瞻性研究纳入了100 例接受卵细胞质内单精子注射（intracytoplasmic sperm injection，ICSI）的不孕患者，采用3D 超声评估其子宫JZ 厚度，同样发现植入成功率与JZ 厚度呈负相关，认为子宫JZ 可作为预测接受ICSI 的不孕患者植入成功率的重要标准。

2.3 子宫内膜的解剖和功能发生改变

2.3.1 子宫内膜血管异常 Garavaglia 等[19]研究发现AD 患者子宫内膜的血管分布不同于正常女性，约1/2 的AD 患者子宫内膜血管粗大、扩张或呈网状，分布不规则。正常女性子宫内膜毛细血管的平均表面积、总表面积和毛细血管总数在分泌期高于增生期，而AD 患者子宫内膜分泌期和增生期的上述参数均明显增加，表现为月经过多的临床症状，说明涉及血管增生的调节因素被不同程度放大。此外，Antero 等[20]研究还发现，AD 患者异位子宫内膜的微血管密度高于在位子宫内膜及正常女性子宫内膜的微血管密度。血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）和缺氧诱导因子1α（hypoxia inducible factor-1α，HIF-1α）均与血管增生有关，HIF-1α 能诱导微血管生成，VEGF 参与血管生成。Yalaza 等[21]研究发现，AD 患者异位子宫内膜中VEGF表达显著高于在位子宫内膜和正常女性子宫内膜，同时还发现VEGF 与HIF-1α 呈正相关，推测AD 中VEGF 表达的增加可能是通过HIF-1α 引起。VEGF高表达导致子宫内膜血管异常增生，异常的子宫内膜发育产生不利于胚胎着床的子宫环境。

2.3.2 子宫内膜蜕膜化受损 子宫内膜蜕膜化是子宫内膜一种特殊的分化过程，指的是早期妊娠阶段子宫内膜基质细胞转变为分泌型蜕膜细胞，为早期妊娠的维持和胎盘形成提供重要的营养物质和免疫环境。蜕膜化是成功妊娠的重要环节，对胚胎着床、妊娠的建立和维持，以及分娩发动至关重要，其功能受损可能降低成功植入所需的内膜生化成熟度。孤儿核受体NR4A 是蜕膜化的新型调节剂，可诱导FOXO1A 的表达，FOXO1A 是参与蜕膜化的关键转录因子之一，AD 患者子宫内膜中NR4A 受体和FOXO1A 的表达下调使得子宫内膜蜕膜化受损[22]，不利于胚胎着床，引起不孕。

2.3.3 子宫内膜容受性下降 子宫内膜容受性是胚胎着床的关键因素，是指子宫内膜在胚胎着床时对受精卵的容纳和接受能力，只有在胚泡细胞具有浸润能力，且子宫内膜与胚胎同步发育且功能协调时，胚胎才能成功着床。月经周期的第20～24 天是囊胚最易着床的时期，即窗口期，此时子宫内膜容受性达到最高，是胚胎成功植入的必备因素[23]。胚胎植入窗口期子宫内膜上表达的细胞因子或黏附分子，如白血病抑制因子（leukemia inhibitory factor，LIF）、整合素β3、骨桥蛋白（osteopontin，OPN）和同源框基因A10（HOXA10），被认为是与子宫内膜容受性相关的生物标志物，这些子宫内膜标志物的异常表达均可能降低内膜对胚胎的接受能力[24]。LIF 是胚胎着床过程中必不可少的细胞因子，属于白细胞介素6（interleukin-6，IL-6）家族，LIF 的表达在植入窗口期有所增加，但在AD 患者中有所减少。Xiao 等[25]检测了窗口期子宫冲洗液和子宫内膜组织中LIF 浓度，发现与正常女性相比，AD 患者分泌中期子宫内膜LIF 表达下降。HOXA10 基因不仅是成人子宫内膜发育的重要调节剂，也被认为是子宫内膜容受性的标志，其表达对胚胎着床非常重要。Wang 等[26]研究发现，与正常对照组相比，AD 患者子宫内膜中的HOXA10 表达水平显著下降，引起子宫发育异常和子宫内膜发育障碍，从而阻止着床并导致女性不孕。整合素β3 是着床所必需的黏附分子之一，OPN 是其配体，两者与种植窗口期开放同步，Xiao 等[27]研究发现AD 患者分泌中期子宫内膜的整合素β3 和OPN 的mRNA 和蛋白表达水平均明显降低。

子宫内膜容受性还受雌激素和孕酮（progesterone）协同调节，两者协同作用为胚胎植入做准备，它们分别通过同源受体雌激素受体（estrogen receptor，ER）和孕激素受体（progesterone receptor，PR）起作用[28]。ER 和PR 各有2 种，分别为ERα/β 和PR-A/B，其中ERα 和PR-A 是调控窗口期建立的主要受体。雌二醇（estradiol，E2）刺激子宫基质细胞中的ERα，通过旁分泌的方式促进上皮细胞增殖，且子宫上皮和基质细胞中的ERα 共同作用促使上皮细胞分化，孕酮作用于子宫上皮和基质细胞中的PR 而拮抗E2诱导的上皮增殖，同时促进基质细胞的增殖[29]。育龄女性子宫内膜中ERα 和PR 的表达随月经周期发生变化，在增生期因E2作用表达水平较高，进入分泌期后因孕酮作用表达逐渐下降。Mehasseb 等[30]研究发现，与正常对照组相比，AD 患者子宫各层PR 表达均降低，PR 表达减少使孕酮缺少作用靶点，无法降调ERα，导致ERα 持续高表达，使得子宫内膜从增生期向分泌期转化不良，子宫内膜容受性降低，不利于受精卵着床。有研究表明，雌孕激素及其受体相互作用为胚胎植入做准备，伴随月经周期而发生变化的PR 表达模式改变会使子宫内膜容受性受损，影响胚胎植入，甚至导致女性不孕症的发生[31]。

此外，芳香化酶P450 也可降低子宫内膜容受性，芳香化酶P450 是催化雄激素转化为雌激素的限速酶。AD 患者子宫在位内膜中芳香化酶P450 过表达[32]，使得局部雌激素水平升高，孕激素相对不足降低子宫内膜容受性，同时雌孕激素比例失调还导致子宫内膜与胚胎发育不同步，从而影响着床。

2.4 炎性介质和氧化应激升高子宫内膜中活性氧和抗氧化剂之间平衡被破坏会产生氧化应激和过量的自由基环境。自由基主要分为活性氧（reactive oxygen species，ROS）和活性氮（reactive nitrogen species，RNS），参与生殖功能，与体内胚胎发育有关，低浓度自由基是早期胚胎发育的必要条件。人体内的黄嘌呤氧化酶、超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶及一氧化氮合酶能够产生及消除自由基，使体内的自由基维持动态平衡。Ota 等[33]研究发现AD患者子宫内膜中上述酶异常表达，ROS 及抗氧化剂之间的平衡被打破，引起氧化反应，产生大量自由基，过量的自由基可损害受精卵，抑制胚胎发育和妊娠。AD 患者体内过量的雌激素可能导致毛细血管密度增加和促炎性细胞因子产生，进而导致子宫内膜巨噬细胞密度升高，巨噬细胞激活后能够产生炎症因子如肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、IL-1，加上ROS 和氮物质，都对胚胎产生毒性作用，即使胚胎成功植入，在过度的自由基环境中，胚胎还可能受到活化的巨噬细胞或T 细胞的直接攻击或暴露于过量的一氧化氮（nitric oxide，NO）中造成早期流产[34]。NO 是一种高反应的自由基，由一氧化氮合酶催化生成，AD 患者子宫内膜和肌层的一氧化氮合酶表达明显高于正常对照组[35]。NO 同时也是环氧合酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）的诱导剂，在炎症刺激下能够增加炎症部位的前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）含量，前列腺素（prostaglandin，PG）是人体内一类具有多种生理作用的活性脂质，参与胚胎着床、生长发育和分娩过程，子宫的PG 主要来源于子宫内膜，前列腺素E 受体（E-type prostanoid receptor）主要在肌细胞膜上表达，PGE2作用于前列腺素E 受体能够增加子宫肌层收缩，子宫蠕动过强可能阻碍胚胎着床[36-37]。

2.5 免疫功能失调胚胎着床是母胎之间的同种异体移植，母胎间免疫功能平衡有助于成功着床。AD 患者免疫系统过度激活，细胞表面抗原及黏附分子表达增加，巨噬细胞数量增加及免疫球蛋白和补体沉积，可能导致流产，甚至不孕[38]。有研究发现AD患者的在位和异位子宫内膜中的IL-10 表达明显高于正常对照组，提示IL-10 表达有助于建立和维持免疫抑制作用，异位病灶能够逃避宿主免疫系统的清除[39]。IL-10 是主要由T 细胞亚群或巨噬细胞产生的一种抗炎、免疫抑制细胞因子，在许多慢性炎症疾病及癌症中扮演重要的角色，可诱导人类白细胞抗原G（human leucocyte antigen-G，HLA-G）表达，而正常子宫内膜几乎不表达HLA-G[40]。相关研究发现AD 患者的在位及异位子宫内膜表达HLA-G，巨噬细胞识别HLA 后激活T 细胞分泌细胞因子，进而刺激B 细胞产生免疫球蛋白等抗体，免疫攻击效应增加，影响胚胎着床，导致不孕及流产[41-42]。

3 总结与展望

AD 导致不孕的可能机制涉及内膜、免疫和基因等多个方面。保留生育功能的治疗方案应结合患者年龄、卵巢储备功能、AD 病灶大小和类型、生育意愿的强烈程度等进行个体化选择。目前AD 患者保留生育功能的治疗趋向于联合治疗，但仍缺乏理想的治疗方法，深入研究AD 导致不孕的具体机制，特别是分子水平的相关机制，将有助于探索新的治疗方法，为合并不孕的AD 患者提供更具针对性的助孕方案选择。