衰老对女性盆底肌形态学特征与细胞学特性影响的研究进展

孙馥箐,汪沙,沈明虹,段华

女性盆底功能障碍性疾病(pelvic floor disorders,PFDs)是指盆腔的支持结构发生缺陷、损伤及功能障碍，包括盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP)、排/控尿功能障碍、排/控便功能障碍、性功能障碍等，是威胁老年女性健康的主要疾病之一。PFDs的高危因素包括衰老、妊娠分娩、肥胖、结缔组织异常疾病、绝经状态、慢性便秘、慢性咳嗽等[1]。对于绝经后女性，年龄是导致症状性PFDs发生的最主要危险因素，而且老年女性是否发生PFDs与分娩次数无关[2-3]。PFDs发病率随着年龄增长而增加，POP的高发年龄为70～79岁，PFDs在80岁及以上的美国女性中的发病率高达52.7%，考虑人口老龄化的影响，预计至2050年，美国老年女性罹患PFDs的人数将增加到4 380万[4-5]。我国的多中心横断面调查结果显示，9.6%的成年女性存在症状性POP；随着年龄的增长，症状性POP-Q Ⅱ～Ⅳ度的患病率呈现上升趋势，70岁以上女性的症状性POP患病率比20～29岁女性高8倍[3]。PFDs患病率高，将对女性生活质量产生负面影响，并可造成巨大的社会和经济负担。

盆底骨骼肌(pelvic floor muscles,PFMs)是骨盆底的重要组成部分。PFMs通过对抗腹压和重力来支持盆腹腔脏器，并协助控制排尿、排便。PFMs复合体包括尾骨肌和肛提肌，后者包括髂尾肌、耻尾肌和耻骨直肠肌。PFMs功能障碍是导致症状性PFDs的一个关键环节[5]。现有的研究已证实衰老可导致PFMs功能下降及对盆底肌训练(pelvic floor muscle training，PFMT)的反应减弱[7]。但是，年龄相关性PFMs功能障碍的发生机制仍不清楚。因此，了解绝经期女性PFMs的组织和细胞水平变化，对于临床工作者进一步了解老年女性PFMs功能障碍的机制，并积极探索有效治疗手段至关重要。

1 衰老对盆底骨骼肌形态与细胞特性的影响

随着年龄增长，肌肉力量的损失超过了肌肉质量的损失，这可能是由于衰老引起肌肉结构的显著改变，导致平行和串联的肌节丧失；而肌节数量的减少最终改变了长度-张力和力-速度关系[8-9]。众所周知，衰老可以通过骨骼肌量持续流失、强度和功能下降(骨骼肌减少症)、肌肉内胶原纤维含量增加(纤维化)、脂肪细胞浸润以及肌肉干细胞储备减少对四肢及躯干的骨骼肌功能产生负面影响[10-12]。绝经后女性四肢骨骼肌中胶原蛋白和晚期糖基化终产物的积累与随着年龄增长而出现的骨骼肌僵硬程度增加有关，这可进一步导致肌肉力量传输功能下降。

衰老对女性PFMs固有成分会造成何种影响，目前知之甚少。由于PFMs位于骨盆深处，很难直接进行活体研究。目前临床主要通过影像学检查来测量盆底不同肌群的容积来间接评估机械应力或不同生理状态对PFMs的影响[13]。但是，一方面，影像学检查无法测量不同年龄女性PFMs组成成分的差异；另一方面，影像学异常与PFDs的临床表现并不一致，比如，1/3的POP患者影像学检查时并未出现明显改变，而当MRI提示严重肛提肌缺陷时，患者仅表现为轻度压力性尿失禁[14]。故而影像学检查无法准确评估年龄相关的PFMs功能变化。

作为一种替代方法，人类尸体标本可以克服影像学检查的固有局限性，更有利于深入探讨老年妇女PFMs功能障碍的机制。部分学者通过对无POP病史的绝经前和绝经后女性尸体供体获得的PFMs和非PFMs的组织形态学特性进行全面的调查，量化评估衰老对PFMs功能特性的影响。研究结果发现，与非PFMs相比，衰老对PFMs的影响更为显著。

1.1 衰老可影响盆底骨骼肌肌纤维形态学特征

1.1.1 肌纤维发生退行性改变 绝经前女性PFMs的肌纤维形态与非PFMs类似，均呈排列致密的多角形纤维。但是，绝经后女性PFMs的肌纤维填充破坏、密度明显变小，PFMs发生退行性改变、非萎缩性改变。而非PFMs的肌纤维形态并不会随年龄增长发生显著变化[14]。

1.1.2 中央核细胞肌纤维比例增加 肌纤维是多核细胞，在健康成人的肌纤维细胞中，细胞核主要分布在细胞周边，只有3%～5%的细胞核位于细胞中心。中央核细胞比例增加是许多肌肉疾病的特征，是肌肉变性的标志[15]。随着年龄增长，老年女性PFMs中央核细胞比例明显增加，但是非PFMs未表现出类似的变化特征[14]。

1.1.3 肌纤维分布比例、长度无显著差异 在年轻和年老的PFMs中，肌纤维分布类型类似，相对而言，老年女性尾骨肌、耻尾肌和耻骨直肠肌中I类肌纤维的比例轻度升高[14]。此外，无论肌纤维类型或分布部位，单个肌纤维的长度在不同年龄群标本之间无明显差异。

1.1.4 单个肌纤维横截面积减少 生理横截面积(cross sectional area,CSA)是预测肌肉等轴力产生能力的指标。临床常通过影像学评估肌群的CSA来观察肌肉体积变化。例如，Morris VC等[16]通过MRI测量了15例健康年轻(21～25岁)未生育女性及12例老年(>63岁)未生育女性的盆底肌CSA，结果发现,随着年龄增长，肛提肌最大CSA下降了4.3%，体积下降了10.9%，但差异均无统计学意义；然而，年龄显著降低闭孔内肌的最大CSA和体积(分别为24.5%和28.2%)，差异有统计学意义。同时，两侧背部肌肉也观察到了明显的年龄相关变化。

但是，与单个肌纤维CSA相比，肌群CSA并不能有效区分骨骼肌中的收缩成分和非收缩成分，其不能很好地预测兴奋肌纤维动力的高低。因此，Rieger M等[14]对不同年龄、不同类型及部位单个肌纤维CSA进行测量发现：对于年轻女性，PFMs及非PFMs中I类肌纤维CSA差异无统计学意义，而髂尾肌和耻骨直肠肌中II类肌纤维CSA高于闭孔内肌；对于绝经后老年女性，PFMs与闭孔内肌中I类肌纤维CSA均显著低于股外侧肌，而II类肌纤维CSA差异无统计学意义 。Alperin M等[17]研究发现：与年轻无阴道分娩史的女性相比，绝经后女性PFMs的CSA均显著下降，其中髂尾肌下降42%，耻骨内脏肌下降50%，差异均有统计学意义。

1.2 衰老可增加盆底骨骼肌细胞外基质胶原蛋白的含量，影响肌肉的被动力学性能

肌内细胞外基质(intramuscular extracellular matrix,ECM)是一种主要由胶原纤维组成的结缔组织网络，它驱动肌肉的被动力学性能，并决定肌肉的承重能力、动力、僵硬程度和收缩范围(偏移)。在多种四肢骨骼肌功能障碍性疾病中，年龄相关的ECM病理性增多均发挥着重要的作用[18]。尽管PFMs在许多方面与四肢的骨骼肌相似，但越来越多的研究表明PFMs对激素和生理信号的反应具有一定的独特性[19]。衰老对PFMs和非PFMs所造成的ECM纤维化变性并不一致。非PFMs，如股外侧肌中，胶原蛋白的含量并不随年龄增长而发生变化，而绝经后女性PFMs中胶原蛋白的含量却明显升高[14,17]，衰老可导致PFMs中胶原蛋白含量由44%增加到72%[17]。同样的变化也可以在闭孔内肌中观察到，但与PFMs相比，胶原蛋白含量增加的幅度小得多[20]。此外，经阴道分娩次数并不会影响ECM含量变化[14]。胶原蛋白含量的病理性增加是导致老年女性PFMs僵硬程度增加的主要驱动因素，其可对肌肉的力学性能造成损害。

进一步对ECM所驱动的肌肉被动力学性能进行直接评估亦证实，相对于年轻女性PFMs，老年女性PFMs的僵硬程度有所增加，但来自同一供体的四肢肌肉却没有相应的变化[21]。由此可见，即使老年女性未发生PFDs，衰老亦会对PFMs的被动力学性能造成不同程度的负面影响，导致PFMs的僵硬程度明显增加；而后者会通过降低肌肉承重能力、移动、主动收缩特性和再生能力影响PFMs的功能，从而使老年女性更容易罹患PFDs。这些发现与现有的PFDs流行病学调查结果一致，即绝经后女性是PFDs的高发人群[22]。

1.3 骨骼肌内脂质堆积是导致衰老相关盆底骨骼肌病理改变的另一个主要因素

虽然纤维化一直被认为是肌肉变性的主要标志，但最近对四肢骨骼肌的研究表明，与年龄相关的肌肉功能障碍也与肌肉内的脂肪含量有关。在正常健康女性的骨骼肌中，肌内脂肪含量很少，研究证实，非PFMs中肌内脂肪含量的增加与肌肉力量的降低有关[23]。绝经前女性PFMs与闭孔内肌、股外侧肌中脂肪含量类似，无明显差异；闭孔内肌与股外侧肌中脂肪含量并不随年龄变化而改变；但是，绝经后女性PFMs中脂肪含量明显升高，表现出明显的脂肪变性，但这一变化并不受分娩方式及经阴道分娩次数的影响[14]。

1.4 衰老可导致盆底骨骼肌中肌肉干细胞的含量下降而影响骨骼肌稳态和损伤再生能力

内源性肌肉干细胞(muscle stem cells,MuSCs)是骨骼肌稳态和损伤再生所必需的。在外部刺激下，MuSCs激活、增殖、分化形成新的肌纤维或与原有肌纤维融合，并维持功能性肌纤维与ECM处于最佳比例状态。从出生到成年，骨骼肌纤维大小显著增加，但肌纤维MuSCs含量无显著变化，但是衰老会导致II类肌纤维MuSCs数量和功能的特异性下降，降低四肢骨骼肌的再生能力[24]，并与四肢骨骼肌II类肌纤维发生年龄相关的退行性变密切相关[25]，阻力型运动训练是一种提高MuSCs含量、逆转II类肌纤维萎缩的有效策略。与年轻女性相比，老年女性PFMs的MuSCs减少了4倍，但是非PFMs 的MuSCs仅减少2倍[14]。老年女性PFMs中MuSCs储备不成比例地减少可能是导致年龄相关PFMs功能下降的原因之一。

目前，评估年龄相关的PFMs结构和功能变化研究均是通过尸体标本实现的，这存在一定的局限性。由于尸体标本经过福尔马林固定，这可能导致其与在体PFMs肌肉走行不完全一致。但是，研究发现这种结构上的差异并不是影响肌肉结构的主要决定因素[20]。再者，组织形态学研究表明，衰老所引起的PFMs改变与肌源性起源一致，没有证据表明其中存在神经源性损伤[26]。肢体肌肉研究亦证实年龄相关肌力下降是肌源性因素所致，而并非由于神经驱动力下降[20]。

2 盆底肌训练可作为老年女性盆底功能障碍性疾病的一级预防策略

由上述内容可知，与非PFMs相比，衰老导致PFMs固有成分发生更大程度的病理变化，导致其僵硬程度增加，从而对PFMs的被动力学性能造成更为严重的影响。这些变化可能是造成老年女性PFMs肌力强度减弱和对盆底康复训练反应性下降的部分原因。但是，相关研究证实可以通过运动训练，尤其是阻力训练，来防止肌肉退行性变、促进肌肉生长，从而增加老年人的肌肉质量和力量[27]；PFMT可提高绝经后女性PFMs肌力，并可减轻POP情况及患者的泌尿系统症状[28]；而且，产前预防性PFMT亦被证明可以有效降低产后尿失禁的发生率[29]。这些研究结果为将PFMT作为一种潜在的预防策略提供了证据支持，其目的旨在减轻PFMs纤维化发生之前衰老所造成的不利影响。因此，对于无症状的老年女性，PFMT可作为一级预防策略，以预防或减轻衰老相关PFMs结构和功能退行性变所造成的不良影响及相关PFDs的发生。但是，在制订具体的盆底康复训练计划时，也应充分考虑老年女性的PFMs特点。如何提高老年女性盆底康复训练效率、制订更为科学和合理的训练计划是一个值得探索的方向。

3 总结

由上述内容可知，衰老会通过影响PFMs肌纤维形态学特征、增加ECM胶原蛋白的含量、加速脂质堆积和降低MuSCs含量等方面影响PFMs功能，导致老年女性PFDs的发生。与非PFMs相比，衰老对女性PFMs固有成分的影响更重，这可能是导致老年女性PFMs被动力学性能更差的原因。但是，衰老引起上述相关变化的具体机制目前尚不清楚。未来需要进一步的研究明确激素信号和再生潜能在老年女性盆底功能变化中的潜在作用。