TNF-α和 MMP-3与子宫内膜异位症发病的关系.doc

TNF-和 MMP-3与子宫内膜异位症发病的关系作者：周新艳,杨尧华,黄鲁,徐红玲单位：宁夏医科大学，宁夏 银川 ;宁夏中宁县中医医院，宁夏 中宁【关键词】 子宫内膜异位症；TNF-α；MMP-3目前子宫内膜异位症(EMs)的病因和病理生理机制尚不十分清楚，被大家接受的是Sampson内膜种植学说。该学说的两个步骤是:(1)逆流入腹腔的子宫内膜的黏附、侵袭。 (2)局部血管形成。MMP-3降解ECM和BM，促使子宫内膜黏附和侵袭。TNF-α促进内膜间质细胞生长，分泌VEGF，促使局部血管生长、分化，形成EMs。本文就腹腔积液中TNF-a和子宫内膜中MMP-3与EMs发病关系做一综述。1 肿瘤坏死因子-a 与子宫内膜异位症肿瘤坏死因子-a是一类具有多种生物活性的细胞因子，是血管活性因子之一，具有广泛的生物学作用，包括抗肿瘤、免疫调节、免疫介导、细胞毒性、细胞调节等作用。TNF-α具有双重的生物学功能：一方面TNF-α是机体免疫保护的重要介质，生理情况下它可调节生殖过程的多个环节，如卵巢的分泌、卵泡发育和胚胎着床等，另一方面可参与机体的免疫病理损伤。sTNFR（可溶性肿瘤坏死因子受体）作为TNF-α的拮抗剂，具有抑制TNF-α对其他细胞因子分泌的作用。 TNF-α通过介导炎症和免疫反应，导致腹腔局部纤维化和免疫功能异常，使多种细胞产生多种细胞因子，通过与细胞膜表面的受体结合发挥生物学活性，诱导内膜间质细胞特异表达RANTES(正常T细胞表达和分泌的激活调解因子)基因1，分泌IL-1，-6，-8等; 而这些因子包括TNF-α均可促进子宫内间质细胞生长和分泌VEGF（血管内皮生成因子）。研究表明TNF-α以剂量依赖方式促进EMs患者在位子宫内膜间质细胞的生长和VEGF的分泌，而对非EMs的影响不明显。Donnez等最初研究发现，EMs患者在位和异位子宫内膜中VEGF水平高于正常子宫内膜2。近年来的研究提示子宫内膜间质细胞分泌的VEGF可能是内膜在腹腔内种植后最早促进血管生成的因子3，之后又发现EMs患者的在位内膜中微血管的密度、血管的形成活性及VEGF的表达均明显升高4，5，使间质、间皮细胞产生GRO-α(生长相关基因蛋白-a)，诱导多种MMPs（基质金属蛋白酶）的表达。正常腹腔积液中存在着大量免疫活性细胞，如巨噬细胞、T细胞、B细胞及自然杀伤细胞，其中巨噬细胞占90%以上。当机体发生EMs时，异位的子宫内膜作为抗原刺激患者的免疫系统，诱发机体产生体液和细胞免疫应答，导致其腹腔积液中巨噬细胞数量与活化程度，以及外周血液中淋巴细胞的活性均显著增加。目前有研究显示腹腔液中巨噬细胞可分泌TNF-α，许多研究也表明，EMs患者腹腔液和血清中的TNF-α的水平明显高于正常对照组，而且TNF-α水平与异位灶的数量、大小、范围有一定的关系，TNF-α可能诱导腹腔间皮细胞表达黏附分子，使内膜基质细胞黏附在腹腔间皮细胞，促进异位内膜种植，生长，在内膜细胞腹腔内黏附、种植、异位组织增生、异位灶微血管的形成过程中起了一定的作用，腹腔内环境的改变可能对EMs的发生发展起了至关重要的作用。Braun等6 研究发现EMs患者腹腔液能促进自体和异位的在位、异位内膜细胞的增殖，重组的TNF-α对内膜细胞也有相似的促增殖作用，但是EMs患者腹腔液和重组的TNF-α对正常的内膜细胞却无此作用。TNF-α以剂量依赖方式促进EMs患者基质细胞增殖，而且当TNF-α刺激浓度达120ng/ml时，细胞存活率不再增加，与100 ng/ml时的数值无统计学意义。而对正常内膜的基质细胞未发现有促增殖作用。当TNF-α≥100 ng/ml细胞存活率反而呈下降趋势，进一步表明TNF-α的异常表达可能促进内膜细胞在腹腔中的增殖和活化，推测与EMs的发病有关。基于腹腔液巨噬细胞可分泌TNF-α，且子宫内膜异位症时腹腔液中巨噬细胞明显增加，故EMs患者腹腔液TNF-α浓度与巨噬细胞数量和活性呈正相关。腹腔液TNF-α监测表明，进展性EMs明显高于静止状态者，重症EMs(AFS-r -)腹腔液TNF-α浓度最高，腹腔液细胞因子水平与EMs的严重程度有相关性7 。2 MMP-3与子宫内膜异位症 MMPs是一组调节复杂，钙及锌依赖性的蛋白酶，主要功能在于降解构成ECM(细胞外基质)的主要成分：胶原、纤维连结蛋白、层连结蛋白以及黏蛋白等物质8。在正常稳态组织中MMPs表达量极少，而在炎性细胞因子、激素、生长因子刺激下其表达量上升，在许多生理和病理过程中发挥着重要的作用，如胚胎发育、血管新生、子宫复旧、组织修复与重塑、炎症反应以及肿瘤的侵袭与转移等9。MMPs主要特征如下：(1)催化机制依赖于活性中心的锌离子。(2)蛋白酶以酶原形式分泌。(3)酶原可被蛋白酶或有机汞制剂激活。(4)激活过程中伴随着10kμ分子量的丢失。(5)所有的DNA片段均显示与胶原酶同源。(6)每种酶能裂解一种或多种ECM成分。(7)其活性可被组织金属蛋白酶抑制物(TIMP)抑制。研究发现，MMPs除能降解ECM和BM(基底膜)外，还参与了血管的生长和内皮细胞的选择性扩张等活动，与细胞的侵袭性生长机制密切相关10。在ECM降解过程中，MMPs是根据其中几种能与蛋白水解酶有机结合而起作用，降解ECM成分，其中与子宫内膜ECM降解密切相关，研究较多的MMPs主要有MMP-1、MMP-2、MMP-3、MMP-9和MMP-11等。在众多的MMPs中，MMP-3显得尤为重要，它以酶原的形式释放，由纤溶酶激活，不仅能够降解细胞外基质，更重要的是它能激活其他MMPs的酶原形式。MMP-3属间质溶素类，又称间质溶素-1，分子量约为54kD，其作用底物广泛，能降解基底膜及、型胶原，是MMPs家族激活的共同途径，它的活性可被TIMP-1、2、3所抑制。近来研究发现在EMs在位、异位内膜中MMP-3的表达明显高于正常内膜，而其抑制剂的表达恰恰相反11。因此，认为子宫内膜异位病灶的形成过程中MMP-3起着重要的作用。Sillem等12研究发现EMs患者的在位子宫内膜MMP-3抗原表达增加;Ra-mon等13的研究发现，MMP-3在正常子宫内膜增殖期的表达高于分泌期的表达，而在EMs患者在位子宫内膜中的表达却无此差别，且其表达高于正常子宫内膜，从而认为MMP-3在EMs患者在位子宫内膜的过度表达可以促进逆流的子宫内膜组织碎片黏附到腹膜、卵巢表面，并降解细胞外基质，导致早期异位病灶的形成。这说明EMs病人子宫内膜的生物学特性不同于正常妇女的子宫内膜，在位内膜的差异有可能是EMs发生的源头14。Matsuzaki15等证实腹膜红色病变属早期、活动性EMs病变，具有较高的增殖活性; MMP-3 mRNA的表达显著升高。 有研究结果显示EMs患者及非EMs患者子宫内膜间质细胞均可分泌MMP-3，但EMs患者的MMP-3含量显著高于正常妇女，其中异位内膜分泌量更高，MMP-3在异位内膜组织中高表达，提示异位内膜具有更强的蛋白水解能力，降解其周围的基底膜及其他ECM成分，破坏腹膜间质细胞的连接，进而侵袭腹膜及病灶周围的结缔组织，使异位内膜在腹膜内种植生长并使病灶不断扩大。因此异位内膜组织中MMP-3的高表达，可能赋予异位内膜特有的侵袭和种植的能力，是EMs发病的机制之一。3TNF-α和MMP-3与子宫内膜异位症4 研究发现TNF-α能够促进MMP-3的分泌，在TNF-α0.1 ng/ml刺激浓度时细胞培养上清中MMP-3的浓度即明显升高，并随作用时间的延长和作用剂量的增加而不断升高。病理形态学研究证实，血管发生是重要的参与子宫内膜异位种植的机制。异位内膜基底部毛细血管的数量和面积均显著增多，新鲜的红色病灶较陈旧的褐色病灶具有更多的毛细血管。可以推断，一方面TNF-α通过自身炎性细胞因子的作用加速EMs的发生发展， 诱导腹腔间皮细胞表达黏附分子，使内膜基质细胞黏附在腹腔间皮细胞， 促进内膜间质细胞的生长和VEGF的分泌，另一方面，通过增加MMP-3的含量加强对异位内膜的水解与ECM的破坏，协同参与EMs的发病。【参考文献】 1 Hornung D,Klingel K,Dohrn K,et al.Regulated on activation,normal T-cell-expressed and-secreted mRNA expression in normal endometrium and endometriotic implants:assessment of autocrine/ paracrine regulation by insituhybridizationJ.Am J Pathol,2001,158(6):1949-1954.2 Donnez J, Smoes P, Gillerot S, et al. 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