女性生殖系统中细胞外基质蛋白Periostin研究进展

顾玉婷 陈亚楠 李泽武 杨爱军*

1.济宁医学院临床医学院(272067)；2.济宁医学院附属医院

Periostin是一种细胞外基质，1993年由Takeshita等[1]首次报道在成骨细胞中发现，可以促进成骨细胞的粘附运动。其广泛存在于人体多种组织器官，包括皮肤、膀胱、胃肠道、肺、心脏瓣膜、肾上腺、胎盘等[2]，可以细胞外基质和细胞表面受体如整合素等结合，通过多种不同的细胞因子，包括转化生长因子β(TGF-β)、白细胞介素-4(IL-4)和IL-13等和信号途径参与生理和病理功能的调节[3]。Periostin已被证明在女性生殖系统中具有多种作用，参与子宫内膜异位症、多囊卵巢综合征、子宫肌瘤、子宫内膜癌、卵巢癌、宫颈癌等多种妇科疾病的发生发展，同时在女性妊娠的发生及维持中起重要作用。

1 Periostin的结构特点及功能

Periostin作为基质蛋白家族成员之一，由836个氨基酸残基组成，分子量90 kDa。研究发现，Periostin包含N-末端、一个富半胱氨酸EMI结构域，四个重复序列FAS 结构域及其C-末端[4-6]。4个同源FAS结构域与昆虫神经黏附蛋白-1(fasciclin-1)高度同源性，促进细胞的黏附和扩散。N-末端区域通过与FAS-1结构域与细胞膜表面的整合素相结合调节细胞功能,可以与整合素(αvβ3，αvβ5等)结合介导上皮间质细胞之间的转化黏附[7]。C-末端存在同型异构，通过与细胞外基质蛋白，如胶原蛋白Ⅰ和Ⅳ、纤连蛋白、细胞黏合素 C、酸性黏多糖等结合调节细胞外基质的组成与相互作用[8]。Periostin作为一种细胞外基质蛋白(ECM)，具有支撑细胞外基质结构、改变细胞外基质的理化特性、调节组织机械强度、平衡组织稳态和适应性的功能[9]。其通过与整合素相互作用维持细胞的黏附，软骨细胞、成纤维细胞以及肿瘤细胞等的扩散转移。Periostin在人体炎症反应、损伤修复、生长发育等生物学过程中发挥重要作用[3，10]。

2 Periostin在女性生殖系统中的表达和作用

2.1 Periostin在子宫内膜中的表达及作用

子宫内膜由两种类型的细胞组成：子宫内膜上皮细胞(EECs)和子宫内膜间质细胞(ESCs)，在卵巢类固醇激素的影响下呈现周期性的变化，根据内膜的形态分为增殖期子宫内膜和分泌期子宫内膜。研究证明，Periostin受卵巢类固醇激素的调节，在子宫内膜周期性变化中存在明显表达差异。2008年，Hiroi等[11]首次研究了Periostin在子宫内膜中的表达，发现在增殖中期和分泌早期明显增加，而在增殖晚期、分泌中晚期明显下降。通过定量反转录聚合酶链反应(RT-PCR)显示Periostin mRNA在月经周期中增殖早期、增殖中期表达增加，与雌激素升高以及子宫内膜增厚同步，表明了雌激素对Periostin表达的影响。排卵后子宫内膜进入分泌期，体内雌、孕激素含量开始升高，定量RT-PCR显示此期Periostin mRNA表达增加，进一步证明了卵巢类固醇激素对Periostin表达的影响。2009年，一项动物实验进一步证实了卵巢固醇激素对Periostin表达的调节，通过对绵羊子宫内膜研究发现Periostin mRNA在内膜上皮细胞和间质细胞都有表达，用孕酮处理未妊娠绵羊子宫，发现其子宫内膜中Periostin mRNA含量比未处理组明显增高[12]。

2.1.1Periostin与子宫内膜容受性子宫内膜容受性是指子宫内膜对胚泡的接受能力，最佳的容受性是胚胎着床的基础。子宫内膜容受性受雌、孕激素、细胞因子、黏附因子、miRNA等多种因素的调节。目前普遍认为整合素αvβ3是评估子宫内膜容受性的重要指标，整合素 αvβ3 及其配体在子宫内膜容受性的建立和成功的胚胎着床中发挥着重要作用[13]。Periostin已被证明是αvβ3和αvβ5整合素的配体，可以促进整合素依赖的细胞黏附和运动[14]，可能在子宫容受性中起重要作用。一项小鼠实验中发现，缺乏Periostin的雌性小鼠表现出不孕[15]。Morelli等[16]的一项病例对照研究发现，与人工流产组相比，自然流产组妇女蜕膜和滋养层组织中Periostin表达较低，同时推测，Periostin可能是良好的子宫内膜容受性、胚胎质量和预测妊娠进展的血清标志物。

当油箱增加的长度ΔL设为0.1 m、0.2 m时，油箱的体积对应增加了100 L、200 L。系统最终达到平衡后的油箱温度分别为97.3 ℃，94.7 ℃，如图8所示。由此可得增加油箱体积的散热效果比增加肋板更有效，但是只增加油箱体积也无法将油液温度降低到80 ℃。

子宫肌瘤在女性不孕症的病因中占5%～10%，子宫肌瘤引起的不孕主要与子宫解剖结构和功能、激素水平、子宫内膜环境的改变和子宫内膜蜕膜化受损有关。子宫肌瘤的主要特征是细胞外基质蛋白过度沉积。有研究对子宫肌瘤蛋白质组学分析，发现ECM的表达增加，特别是Periostin的表达增加，推测Periostin是子宫肌瘤的标志物[29]。但目前相关研究有限，Periostin与子宫肌瘤的关系仍需进一步的深入研究。

2.1.3Periostin与子宫内膜癌Periostin作为一种细胞外基质蛋白,不仅在细胞粘附、迁移、增殖和基因调控中起着关键作用[22]，还能促进多种肿瘤细胞的侵袭和转移[23]，Periostin是维持癌症干细胞的必要条件，阻断其功能可以防止癌细胞转移，同时其可以招募Wnt配体，从而增加肿瘤干细胞(CSCs)中的Wnt信号[24]。

宫颈癌(CC)是全球发病率和死亡率第二位的肿瘤[30]，其预后与转移密切相关。目前，Periostin与宫颈癌相关研究有限。Han等[31]研究了人类宫颈癌样本，探讨Periostin在CC中的生物学作用及潜在的分子调控机制，发现Periostin的表达在CC组织和CC细胞系(HeLa和SiHa)中过表达，同时，抑制HeLa或SiHa细胞系中的Periostin可显著降低细胞活力，细胞迁移和侵袭，并降低EMT[31]。Han的实验中还发现肺腺癌转录本1(MALAT1)/miR-202-3p/periostin轴通过Akt/mTOR信号通路调控细胞活力、迁移和侵袭以及癌细胞的EMT。最近一项研究通过对宫颈鳞状细胞癌(CSCC)中各种促转移肿瘤相关成纤维细胞(CAFs)进行研究，发现原发性肿瘤部位和转移性淋巴结中的伴有高periostin表达的CAF亚群(periostin+CAFs)，其与CSCC患者的不良生存呈正相关，其主要机制periostin+ CAFs通过激活淋巴管内皮细胞中的整合素-FAK/Src-VE-cadherin信号通路，损害了淋巴内皮屏障，从而增强了转移扩散，导致CSCC患者不良预后[32]。Periostin在宫颈癌的预后和预测价值仍需更进一步的研究。

2.1.2Periostin与子宫内膜异位症子宫内膜异位症(EM)，是子宫内膜和基质细胞出现于子宫以外的位置，可导致痛经、不孕、性交不适等一系列问题。Shen等[17]对比了Periostin在正常和异位子宫内膜中的表达，发现Periostin在子宫内膜呈现周期性变化，与Hiroi[11]的观察相似，增殖期的表达强于分泌期。此外，Shen等[17]还发现：异位子宫内膜中Periostin表达最强，从而推测Periostin参与子宫内膜异位症的病理生理过程。而后，Xu等[18]研究异位子宫内膜ESCs中Periostin mRNA和蛋白表达，发现Periostin通过ILK/Akt信号通路促进ESCs的迁移、侵袭和粘附，此外，通过已知的作用方式推测，Periostin可能作为治疗子宫内膜异位症的新靶点。Zheng等[19]验证Periostin在EECs中的表达，并检验其对上皮-间质转化(EMT)的影响，得到了与Xu等[18]一致的结果，Periostin增强了EEC的侵袭和迁移能力，并通过ILK/Akt信号通路促进了EMT。最近，Logan等[20]研究了EM患者正常EECs和ESCs的分子模式，对成对同胞RNA测序和miRNA微阵列进行了荧光激活的细胞分类，分别在ESCs和EECs中发现了151个和215个差异表达基因，以及9个和16个差异表达的miRNAs，在ESCs中发现Periostin表达下调。这项研究的结果对于子宫内膜异位症患者的靶向治疗提供了新的方向。

最后，本研究存在一些不足和需要进一步探讨的内容。如以“意见表达”为情境编制的中庸思维问卷不能反应中庸思维和实践的全部内涵，以大学生为对象描述中庸者形象尚需要在成人群体中印证，社会认知基本维度只是一种描述框架，“大五”“大七”等框架可为中庸者提供更为丰富的描述。

2.2 Periostin对子宫肌瘤与宫颈癌的作用

很多同学在上大学后，觉得没有了高考的紧张，变得散漫、懒惰；课堂上聊天、吃东西、睡觉、玩手机等现象比比皆是，作为学生最基本的学习可能都没做好，又何谈职业素养。很多学生对所学的专业茫然，对自己未来没有一个认真的规划和认识，没有目标，自然没有努力的方向，处于一种得过且过的状态，严重影响了职业素养的养成。

关于Periostin在子宫内膜异位症中表达的研究主要集中在鉴别和治疗方法上。Ganieva等[21]分别验证了Periostin和TCF21在不同类型的子宫内膜异位症中的表达，结果显示，Periostin和TCF21在正常子宫内膜中不表达，在EM患者的正常子宫内膜中弱阳性表达，在卵巢异位子宫内膜中呈中度阳性表达，在深层浸润性异位子宫内膜中呈强阳性表达，进一步验证了Periostin参与子宫内异症的调节，同时指出TCF21可能是子宫内膜异位症的一种潜在的治疗靶点和生物标志物。

同样的教学内容，不同教师或者同一教师对文本的认识和定位不同，教学目标的设定也就不同。以经典文本《贝多芬百年祭》的教学为例，我们在3份不同的教学设计中看到了这样的教学目标。

2.3 Periostin在卵巢中的表达及其作用

2.3.2Periostin与卵巢癌(OC)OC是妇科常见的恶行肿瘤，其中以卵巢上皮性肿瘤最常见，其发病隐匿，是女性生殖系统中死亡率极高的恶性肿瘤。在卵巢癌的腹膜转移中Periostin扮演着重要的角色[35]。已知，Periostin作为CAFs在宫颈癌的淋巴转移中的作用，最近一项研究探讨了其在卵巢癌中作用，发现 Periostin可以作为整合素αvβ3的配体起作用，通过激活PI3K/Akt途径并诱导上皮—间充质转化促进卵巢癌细胞的迁移和侵袭，指出Periostin作为细胞外基质促进肿瘤细胞转移以及肿瘤微环境的重塑，可以作为卵巢癌患者的潜在治疗靶点[36]。

已知CSCs是肿瘤细胞的一个重要亚群，可以通过自我更新和分化的能力驱动肿瘤的发生发展。子宫内膜癌中存在着一类可自我更新、分化的CSCs，其表达细胞表面抗原CD133，是子宫内膜癌发生、迁移、侵袭及复发的根源[25]。苏萍萍等[26]研究证明外源性过表达Periostin可增加CD133+ Ishikawa细胞的增殖、侵袭能力，抑制Periostin表达可降低CSCs细胞的增殖和侵袭能力，同时证明Periostin通过调控Wnt/β-catenin信号通路影响CSCs侵袭。柯毓敏等[27]研究证明，在子宫内膜癌具有克隆增殖、自我更新及体内成瘤能力的侧群细胞中，Periostin的阳性表达率明显升高，因而推测Periostin可能是子宫内膜癌肿瘤干细胞必备的表面特性之一。Unuvar等[28]通过一项前瞻性研究发现Periostin是早期子宫内膜癌的良好预测指标，提出Periostin可能作为确定诊断子宫内膜癌的新的肿瘤标志物。通过对Periostin的研究，可以为子宫内膜癌的诊断，以及生物靶向治疗奠定基础。

2.3.1Periostin与多囊卵巢综合征越来越多的研究表明，periostin的表达与卵巢功能之间存在联系。Chen等[33]采用ELISA法检测多囊卵巢综合征(PCOS)患者血清Periostin的水平，并与甘油三酯代谢、慢性炎症、胰岛素抵抗等指标进行比较，发现PCOS患者血清Periostin水平几乎是正常女性的10倍；同时，Periostin与体重指数、尿酸、胰岛素抵抗的稳态模型评估、高敏C反应蛋白呈正相关，与胰岛素敏感指数呈负相关，因而得出结论，Periostin水平升高与多囊卵巢综合征有关。最近的一项研究通过对PCOS患者体内Periostin水平的变化及其与代谢的关系发现PCOS患者与健康个体体内Periostin水平相比明显较高，但Periostin水平和代谢变量之间未发现显著的相关性[341]。

通过计算得到对象要素的缺省度为51%,环境要素的缺省度为73%,时间要素的缺省度为75%,由此可看出,环境要素和时间要素的缺省程度较大.但这里对对象要素的统计没有区分主体与客体,不能准确表示对象要素的缺省度,所以又对主体与客体的数量进行了统计,如表6所示.

Periostin的高表达与患者不良预后相关[37]，在卵巢癌的治疗中，Periostin的高表达的卵巢细胞对卡铂和紫杉醇治疗具有耐药性[38]。Chu等[39]人研究发现，Periostin可以减弱顺铂诱导的上皮性卵巢癌细胞凋亡，导致顺铂的耐药，这种抗凋亡作用是通过PI3K/Akt信号通路发生的，同时表明CAF分泌的Periostin可能是上皮性卵巢癌的潜在治疗靶点。

2.4 Periostin对妊娠的影响

已有研究表明，在与人类胚胎植入过程中观察到的分子机制与癌细胞转移过程中发生的分子机制极其相似。由此人们推出，细胞粘附的ECM蛋白可能对胚胎植入产生重要作用。已有研究指出，Periostin可能是良好的子宫内膜容受性、胚胎质量和预测妊娠进展的血清标志物[17]。Freis等[40]做了另一项研究，通过对行辅助生殖受孕的人群进行研究，对确定妊娠的患者进行血清Periostin水平测定，发现流产后患者在妊娠早期观察到的血清Periostin水平低，而持续妊娠的患者表现出血清Periostin水平升高，推测Periostin是评估妊娠结局的潜在的标记物。该研究与先前的研究有着一致性。Eroglu等[41]通过一项前瞻性病例对照研究，以30例早期妊娠自然流产(妊娠10周)行清宫术的患者为研究组，30例自愿终止妊娠(妊娠10周)的患者为对照组，用ELISA分析研究组和对照组的血清标本，发现自然流产患者血清Periostin水平明显降低。但其研究规模较小，仍需进一步的研究，进而明确Periostin水平对妊娠结局的影响。

Dobreva等[42]研究了小鼠体内骨形态发生蛋白(BMP)靶基因，即可能的羊膜标志物。研究表明，在小鼠体内，BMP信号级联的几个组成部分中的一个的缺陷可导致早期羊膜的发育缺陷。在BMP识别的靶基因在不同胚外组织中的基因表达比较分析中，通过原位杂交发现在整个妊娠过程中羊膜中Periostin mRNA的富集，建议使用Periostin作为不同小鼠胚外组织的转录标志。Sasaki等[43]在研究Periostin在子痫前期发病机制中的作用，用RT-PCR和原位杂交检测了子痫前期和正常血压孕妇的胎盘，发现子痫前期患者血清Periostin浓度高于正常孕妇，同时Periostin在胎盘基质细胞中的表达明显增加。推测Periostin可能参与了子痫前期的发病机制。但其功能尚不清楚，指出Periostin作为一种黏附分子，其表达增加可能提示子痫前期，可以作为研究的新方向。

3 小结与展望

Periostin自发现至今至少20年，已有大量证据表明其与牙周韧带，肺，心脏，骨膜，肾，肿瘤及组织修复等相关，在妇产科领域的研究也得到越来越多的关注，可通过多种途径和细胞因子介导参与女生殖系统各病理生理过程。进一步深入研究其作用机理，探讨与其他主要信号通路之间的关系，有助于Periostin成为生殖系统各疾病及妊娠进展新的诊断标志物或新的治疗靶点。