巨噬细胞与子宫内膜异位症的关系研究进展

孙可丰，李晓晓，张重芳，孔德敏，欧诒菲，何美蓉，周俐君，梁 慧，张 杨

（1.黑龙江中医药大学附属第一医院妇科，哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学研究生院，哈尔滨 150040）

子宫内膜异位症是常见的一种慢性的妇科炎症疾病，它可以导致不孕或骨盆疼痛。它在世界范围内大约影响了10%的育龄妇女。引起子宫内膜异位症的病因尚不确切，目前普遍认为与经血逆流、遗传因素、免疫功能以及组织化生内膜密切相关。最近对疾病定义的重新评估[1]认为，子宫内膜异位症被归类为雌激素依赖性的慢性炎症，其病变的特征是含有腺体和间质的异位子宫内膜样组织进入盆腔，异位子宫内膜样组织在盆腔内生长并引起的强烈炎性反应。异位子宫内膜样组织在盆腔中植入、增殖以及参与血管发生（血管系统的建立），并且被感觉神经纤维浸润。异位子宫内膜细胞和局部炎症环境激活病变中的神经纤维，建立与中枢神经系统的对话，在病症中产生疼痛。病变的异位内膜的表现类似于在位子宫内膜，并在雌激素的作用下表现出周期性出血进入盆腔，从而加剧炎症[2]。子宫内膜异位症妇女的在位子宫内膜已被广泛研究[2-4]，其中包括在位子宫内膜类固醇激素反应的功能障碍研究、在位子宫内膜干细胞群的研究、在位子宫内膜免疫耐受的免疫群募集研究、整体子宫内膜组织内环境稳定研究以及与无疾病妇女相比子宫内膜异位症患者的妊娠率的研究。但是，在子宫内膜异位症患者以及非子宫内膜异位症患者中，关于在位子宫内膜免疫细胞的功能和表型的数据的研究很少。子宫内膜免疫环境涉及多种巨噬细胞，巨噬细胞是子宫内膜异位症病变中变化最丰富的免疫细胞，所以这些巨噬细胞在决定组织功能的子宫内膜细胞间具有不同程度的激活和通讯作用，因此巨噬细胞的功能和表型对于了解子宫内膜功能和功能障碍具有重要意义。由于巨噬细胞在炎症性疾病中的作用不同，组织内巨噬细胞和募集的巨噬细胞的相互作用正处于巨噬细胞研究的前沿。本文主要阐释巨噬细胞的表型、极化及功能，巨噬细胞与异位子宫内膜生长的关系，巨噬细胞引起内异症疼痛的机制以及对于巨噬细胞靶向治疗的研究。

1 巨噬细胞的表型、极化和功能

巨噬细胞属于单核吞噬细胞的一种，是先天和后天免疫中的关键效应细胞，在免疫（吞噬病原体、凋亡细胞和碎片、抗原呈递和其他白细胞群体的调节）中发挥关键作用。它们存在于身体的所有组织中，并在维持体内平衡中发挥不同的组织特异性作用。最新研究表明[5]，巨噬细胞主要来自三个关键群体，即胚胎卵黄囊、胎儿肝脏和出生后骨髓造血。

巨噬细胞对机体局部微环境产生反应，并根据局部信号改变其转录组和表型。历史上，最典型的巨噬细胞极化模式为经典激活的巨噬细胞“M1”和替代活化的巨噬细胞“M2”[6]。经典激活的巨噬细胞与炎症发生相关，并可以表达促进炎症产生的标记物，M1可以被干扰素-γ（interferon，IFN－γ）、肿瘤坏死因子－α（tumor necrosis factor，TNF－α）、粒细胞-巨噬细胞集落刺激因子（granulocyte-macrophage colony stimulating factor，GMCSF）、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）激活，发挥抗原提呈作用。而替代活化的巨噬细胞与体内平衡、伤口愈合和免疫调节有关，M2可以被白介素（interleukin，IL）-4、IL-10、IL-13、巨噬细胞集落刺激因子（macrophage colony-stimulating factor，M-CSF）、转化生长因子-β（transforming growth factor，TGF-β）激活，发挥抗炎作用，清除细胞和组织碎片，促进血管新生，参与组织修复与重构[7]。近年来有研究表明[8]巨噬细胞表型具有可塑性，对各种感染因子有反应，并可能迅速迁移至感染部位，但是从严格意义来讲，巨噬细胞并不仅是M1或M2，其经常表现出多重变异。因此在疾病中，巨噬细胞可能根据疾病的不同阶段或严重程度调节其表型，而这背后的机制对于理解巨噬细胞在发病机制中的确切作用至关重要。

2 巨噬细胞与异位子宫内膜生长的关系

巨噬细胞的功能障碍是子宫内膜异位症病理生理学的核心。有研究者将子宫内膜异位症称为“一种巨噬细胞疾病”[9]。子宫内膜异位症患者的体液和细胞免疫指标相较于常人来说会出现增强的趋势，说明免疫因素对异位子宫内膜生长有一定的影响，而在炎性环境中，子宫内膜异位症会对机体产生影响，其中以巨噬细胞最明显[10]。Greaves等[11]在子宫内膜异位症的同基因小鼠模型中证明，脱落子宫内膜中存在的巨噬细胞存活并促进损伤的炎症微环境发展，从而促进异位子宫内膜的生长。Sekiguchi等[12]在小鼠模型中证实了来自骨髓的单核细胞巨噬细胞群浸润、积聚并作用在子宫内膜中，证明巨噬细胞与异位子宫内膜生长相关。Yuan等[13]研究发现，腹腔巨噬细胞在小鼠模型中浸润子宫内膜异位症病变，再次证明巨噬细胞与异位子宫内膜生长有相关性。

在健康的人群中，巨噬细胞在子宫内膜中主要极化为M2，表明子宫内膜的正常微环境是抗炎的。既往研究[10]表明，CD163+是M2型巨噬细胞的主要表型标记物，CD68+是识别巨噬细胞特异性的标记物。与健康的女性相比，患有子宫内膜异位症的女性子宫内膜巨噬细胞表达较低水平的“伤口愈合”标志CD163+[14]，即巨噬细胞表达为较低水平的M2，以致子宫内膜抗炎的微环境被破坏，从而导致异位子宫内膜生长。子宫内膜异位症患者的子宫内膜细胞中与CD68+共同定位的基质金属蛋白酶-9（matrix metalloproteinase，MMP-9）的增加表明与组织修复相关的巨噬细胞数量的增加，这可以增强异位子宫内膜样组织植入腹膜腔的能力。An等[15]发现，内异症患者的异位子宫内膜被CD68+巨噬细胞高度浸润，这些巨噬细胞存在于子宫内膜的基质中，并且也可以在组织腺体附近被发现，这说明异位子宫内膜大量植入腹腔并在腹腔中侵袭生长进而形成疾病。

3 巨噬细胞与内异症疼痛发生的关系

目前在文献中已经有关于巨噬细胞对子宫内膜异位症病变中的神经产生作用的确切证据，提示巨噬细胞在子宫内膜异位症中表现出来的相关疼痛的发生机制上起作用。有研究[16]显示，病变处的神经浸润与女性报道中的较高的疼痛评分呈正相关。胆碱能神经、肾上腺素能神经以及感觉神经在病变中已经被识别，巨噬细胞在高神经密度区域中密集分布。Greaves等[17]研究发现，神经纤维对雌二醇产生反应，分泌趋化因子2（CC chemokine Ligand 2，CCL2）和集落刺激因子-1（colony stimulating factor，CSF-1），其吸引巨噬细胞，而巨噬细胞又分泌神经营养因子和脑源性神经营养因子，刺激神经反应的发生。Wu等[18]认为，巨噬细胞除了能够分泌相关的炎症因子，还可以分泌具有神经保护特性的神经因子，其可以促进神经纤维的生长，从而导致感觉神经过敏和痛觉过敏，引起子宫内膜异位症患者疼痛。Zhang等[19]研究认为，巨噬细胞移动抑制因子（macrophage migration inhibition factor，MIF）可能在子宫内膜异位症相关疼痛和不孕的症状中发挥作用，通过比较子宫内膜异位症和非子宫内膜异位症患者子宫内膜试验组织中MIF的表达，并分析子宫内膜MIF表达与17β雌二醇（E2）的关系，认为MIF参与了子宫内膜异位症疼痛的发病，并受类固醇激素的调节。最近有研究[20]描述了巨噬细胞衍生的胰岛素样生长因子-1（insulin-like growth factor，IGF-1）作为子宫内膜异位症中神经增生和致敏的关键信号的作用，氯膦酸盐脂质体对腹腔巨噬细胞的消耗逆转了实验诱导的子宫内膜异位症小鼠的异常疼痛行为，并显著减少了腹膜腔中的病变数量，认为腹腔巨噬细胞在子宫内膜异位症相关痛觉致敏中发挥主要作用。他们的研究进一步证实，IGF-1是巨噬细胞衍生的痛觉过敏的关键介质，因为在体外抑制IGF-1能够减少神经生长并降低伤害性基因的表达。同样，在小鼠模型中，IGF-1受体抑制剂对IGF-1的抑制作用可以逆转异常的疼痛行为。

由此可以看出，巨噬细胞显然对促进神经反应发生和对子宫内膜异位症相关疼痛的症状的产生至关重要，这少部分是由IGF-1介导的。因此，巨噬细胞和神经纤维之间发生的相互信号在调节病变的神经反应发生中显得至关重要，而神经炎症是子宫内膜异位症的病理生理学的关键驱动因素。

4 子宫内膜异位症巨噬细胞的靶向治疗研究

巨噬细胞由于其在许多病理中发挥的作用而为临床提供了有吸引力的治疗靶点[6]。通过对巨噬细胞信号传导或募集的抑制，以及通过治疗使与疾病相关的巨噬细胞向其“健康”的表型转化，可能会对巨噬细胞导致的疾病有临床益处。由于巨噬细胞在许多癌症中发挥的关键作用，现代研究多以肿瘤抑制物质的增殖为目标，以减轻和改善肿瘤负担为临床结果。虽然子宫内膜异位症不属于癌症的范畴，但它的发展过程模拟了癌症转移的过程。Bacci等[21]用流式细胞术，在小鼠体外用M-CSF刺激产生“非极化性”的巨噬细胞M0、用IFN－γ刺激产生M1、用M-CSF和IL-10刺激产生M2，其中M0、M1、M2的过继转移导致对病变发展的不同影响。结果显示过继转移的M0对病变的数量或质量没有影响，过继转移的M1降低了病变质量，而M2的过继转移导致了病变质量上升。在接受过继转移的M1的小鼠中，M1产生大量的TNF－α和微量的IL-10，其病变结构也被破坏，而在接受了过继转移的M2的小鼠体内，M2刺激产生了大量的IL-10，不分泌TNF－α[21]。所以过继转移的M2可能对病变的生长和发展起推动作用，而过继转移的M1具有拮抗作用，能够清除异位子宫内膜组织并破坏病变结构。Laganà等[22]的数据分析表明，M1巨噬细胞在子宫内膜异位症的第一至第二阶段更丰富，而M2巨噬细胞在子宫内膜异位症的第三至第四阶段大量存在。这证明M1促成了疾病早期典型的促炎性微环境，而向M2极化的转变解释了晚期的促纤维化活性。在早期阶段，M1炎性介质的高产量激活了能够消除新生肿瘤细胞的适应性免疫反应[14]。但是对于子宫内膜异位症病灶内巨噬细胞的增殖能力目前尚不清楚，因此需要进一步研究来确定这种治疗策略是否对子宫内膜异位症患者有益。

巨噬细胞的靶向治疗在近年来受到广泛关注，许多临床试验证明了使用巨噬细胞介导的治疗来改善临床结果的有效性[6]。治疗机制为靶向治疗可能会阻止促进疾病的巨噬细胞群的募集，CCL2/CCR2募集机制与多种癌症有关[23]。抑制募集可能有利于阻断巨噬细胞向子宫内膜异位症病变的浸润。有研究[24]表明，在疾病早期，如果通过一定的靶向药物将M2型的肿瘤相关巨噬细胞（tumor-associated macrophages，TAM）转化为M1型，则可能引发一系列的免疫反应，使肿瘤体积缩小，对患者的预后起积极作用。未来的治疗应该特别针对靶向疾病相关巨噬细胞群的募集，然而调节募集进入病变的机制目前尚不确切。

5 总结与展望

综上所述，现在子宫内膜异位症的治疗仍然不理想，临床上的一些方法缺乏循证医学证据，亦不规范[25]。目前的治疗方案复发率比较高，且对于子宫内膜异位症所导致的疼痛症状的治疗比较困难。现代研究[5]认为，巨噬细胞靶向治疗的研究进展是有希望的，但现有的治疗并不专门针对促进疾病的巨噬细胞，而是有可能影响全身的巨噬细胞群。然而，随着我们对作用于疾病的巨噬细胞认识的提高，很明显，确定巨噬细胞的起源和疾病中的表型异质性是治疗疾病的关键。在研究出专门针对疾病相关巨噬细胞的治疗方法之前，确定促进疾病的巨噬细胞群，进而发现一种针对子宫内膜异位病变微环境中存在的巨噬细胞的治疗的新措施，以防引起严重的副反应在未来生活中是非常重要的[26]。