核因子κB 在子宫内膜异位症发病中的作用

王嵩，张崴，宋殿荣

子宫内膜异位症（endometriosis，EMs）的主要临床表现为进行性加重的痛经、性交痛、慢性盆腔痛和不孕，是妇科常见病和多发病，在育龄期女性中的发病率为10%～20%，不孕症患者中的发病率高达40%～50%，EMs 以子宫内膜组织出现在宫腔以外的部位为主要特征。目前已证实EMs 的发病机制与炎症反应、免疫因素、内分泌及激素等关系密切。隶属于转录因子家族的核因子κB（nuclear factor-κB，NF-κB）以同源性二聚体或异源性二聚体的方式存在，靶基因及其产物在炎症反应、激素合成、黏附因子及血管生成因子方面发挥重要的作用，近年众多研究表明，NF-κB 与EMs 的发病关系密切。现就NF-κB 在EMs 发病中作用的研究进展进行综述。

1 NF-κB 的结构与功能

NF-κB 是1986 年美国科学家在B 细胞核中发现的，由复杂的多肽亚单位组成，属于转录因子蛋白家族，能与免疫球蛋白κ 轻链基因的增强子κB 序列特异结合。p50/p105（NF-κB 1）、p52/p100（NF-κB 2）、Rel A（p65）、c-Rel 和Rel B 等是NF-κB 主要的组成因子，其两两结合组成同源和异源二聚体，其中研究最多的是由p50/p105 和p65 组成的二聚体。

作为一个关键性基因转录因子，NF-κB 与NFκB 抑制因子（inhibitor of kappa B，IκB）组成p50-p65-IκBα 或IκBβ 异源二聚体，以无活性状态存在于细胞质中，当肿瘤坏死因子α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白细胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β）、脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）和病毒刺激细胞时，IκB 会迅速磷酸化并被蛋白酶降解，获得活性的NF-κB 从细胞质转移到细胞核中，以特异性的方式与多个细胞特定位点结合，发挥其枢纽作用，促进靶基因的转录和表达，参与多种生理病理过程，如在炎症、内分泌、免疫、肿瘤发生发展和胚胎发育等方面发挥关键性的基因调控作用。

NF-κB 的激活受到正负两种反馈方式的调节：一种调节方式为TNF-α、IL-1β 和LPS 等在细胞外刺激IL-10 的产生，IL-10 进入细胞内部抑制NFκB 的激活；另一种调节方式为具有活性的NF-κB加强TNF-α 及IL-1β 的转录，从而增加TNF-α 及IL-1β 的产生与释放，同时TNF-α 及IL-1β 又可以反过来继续激活NF-κB，这个过程不断被重复，形成了NF-κB 的正反馈途径，使最初的炎性信号放大。体内正负两种反馈方式同时存在，主导者决定NF-κB 的活化状态。

2 NF-κB 在子宫内膜细胞中的表达

NF-κB 主要表达在各种腺上皮细胞的胞质中，Laird 等[1]阐明了Rel A（p65）在增殖期子宫内膜的表达量较低，在分泌期子宫内膜的表达量较增殖期显著增加，在胚胎着床窗期最高。月经周期中，仅在排卵时子宫内膜基质细胞的Rel A（p65）表达呈现微小的高峰，其余各时期Rel A（p65）的表达无明显改变。子宫内膜上皮细胞中加入NF-κB 抑制剂后，TNF-α、IL-1β 刺激产生炎症因子和炎症介质的作用受到了抑制。有研究发现，异位子宫内膜细胞上NF-κB 的活性程度较高，对比正常、在位、异位的子宫内膜细胞NF-κB 的表达量发现，其在异位内膜、在位内膜、正常内膜中逐渐减少（P＜0.05）[2]。王芳等[3]研究发现NF-κB 在分泌期的表达量高于增殖期，随着月经周期变化而变化，且差异有统计学意义（P＜0.05）。但夏伟兰等[4]发现正常、在位、异位的子宫内膜细胞在增殖期和分泌期时NF-κB 的表达量差异无统计学意义。这说明NF-κB 在子宫内膜细胞上的表达及其周期性的变化尚待证实。

另外，NF-κB 也少量表达在异位内膜螺旋小动脉的血管内皮和基质细胞上，但在正常子宫内膜的血管内皮和基质细胞上并不表达，EMs 的发生依赖于血管的生成，这提示在EMs 发病过程中NF-κB的激活可能参与了血管的生成过程。González-Ramos 等[5]证实，腹膜EMs 病灶中NF-κB 被活化，且在同一患者腹膜EMs 病灶中，红色活动性病灶处的NF-κB 比黑色病灶处的活性高4 倍，但当使用了NF-κB 抑制蛋白IκBα 后，NF-κB 的活性受到抑制，上述表达呈现了相反的状态，表明NF-κB 的活化参与EMs 的发病过程。

3 NF-κB 在EMs 发生中的作用

3.1 介导炎症反应NF-κB 是炎症的驱动力，作为介导炎症信号通路的转录因子，在炎症发生和调节过程中发挥关键作用[6]。研究表明EMs 是一种慢性炎性疾病[7-8]，EMs 病灶处的内膜细胞受到TNF-α、IL-1β等内外源性的刺激后，异位病灶处会发生免疫炎性反应。同时，异位内膜细胞上的NF-κB 被激活。

研究显示，与非EMs 组比较，EMs 组大鼠子宫内膜细胞核内NF-κB 的表达显著增加，同时在细胞质中的表达显著下降（P＜0.05），表明EMs 大鼠子宫内膜细胞上的NF-κB 被激活，活化的NF-κB 进入细胞核发挥作用，当EMs 大鼠的子宫内膜细胞被NF-κB 抑制剂——脯氨酸二硫代氨基甲酸酯处理后，NF-κB 在细胞质中的含量明显增加，在细胞核中的含量明显降低（P＜0.05）[9]。推测可能是由于大鼠异位的子宫内膜受到TNF-α、IL-1β 及LPS 等的刺激，使激活的NF-κB 由细胞质进入细胞核，导致TNF-α、IL-1β、基质金属蛋白酶9（matrix metalloproteinase-9，MMP-9）等被释放，激活了NF-κB 的正反馈途径，引发炎症级联反应，为EMs 的发病提供一种炎症微环境。

女性下生殖道长期暴露在各种微生物中，其中的病原微生物主要为革兰阴性菌，其细胞壁的主要组成成分为LPS，其在EMs、子宫内膜炎等炎症性疾病的发生、发展过程中发挥重要作用[10]。推测可能是由于LPS 被机体的外源性模式识别受体识别，诱导机体产生先天性免疫炎症反应，以NF-κB 为转录因子的炎症信号通路被激活，使其下游产生更多的炎症因子，从而引发炎症和组织细胞损伤，有利于子宫内膜细胞的种植和EMs 的形成。

TNF-α 可激活细胞内的NF-κB，当细胞被TNF-α 干预2 h 后，细胞核中NF-κB 的活化程度最高，而NF-κB 作为炎性因子的调控中心，又可激活TNF-α、IL-1β、IL-8 及IL-6 等基因的转录和表达，促进炎性因子的释放[11]。与正常女性相比，EMs 患者血清和腹腔液中TNF-α 的含量明显升高，表明TNF-α 与EMs 的发生有密切联系[12-13]，这些高表达的TNF-α 进一步激活细胞内的NF-κB，加强炎症反应。还有研究发现，EMs 患者血清中的TNF-α、MMP-3 的含量明显高于正常对照组，并且MMP-3的浓度随着TNF-α 浓度的升高而升高[14]。另外有研究显示，TNF-α 可以通过NF-κB 途径刺激MMP-3的产生，增加异位内膜的侵袭性，为EMs 的发生、发展创造了条件。在炎症发生过程中，TNF-α 既可作为启动因子，又可作为是炎症发生后的效应因子，在异位内膜病灶处形成恶性循环。

IL-1β 来源于巨噬细胞、单核细胞等活化的固有免疫细胞，在炎症初期发挥关键作用。在细胞转导过程中，IL-1β 起到激活作用，并诱导NF-κB 的表达，引起并加强炎症反应。在EMs 患者的异位内膜和腹腔液中IL-1β 的表达增加，致使病灶周围的微环境更适合异位内膜细胞的转移和生长，形成了恶性循环，使得疾病不断地发生、发展[15]。IL-8 由内膜细胞、巨噬细胞等细胞分泌，能增强异位内膜细胞的增殖、黏附和侵袭能力，促进血管生成。研究发现，EMs 患者盆腔炎症微环境可刺激IL-8 的产生与释放，与此同时异位内膜基底部毛细血管的面积和数量增加了，而IL-8 是NF-κB 重要的靶基因，异位内膜细胞中具有活性的NF-κB 增多后，会导致EMs病灶微环境处IL-8 的含量增多。

LPS、IL-1β 和TNF-α 是NF-κB 正反馈调节过程中的重要组成部分，均可活化NF-κB 产生炎症反应，IL-1β 还可增加TNF-α 的分泌，而TNF-α 作为细胞信号转导的重要因子，又可以引起IL-1β、IL-8等炎性因子的释放增加，在异位内膜种植处形成了以NF-κB 为调控中心的正反馈回路，使得炎症反应不断加强，造成盆腔炎症性微环境，有利于异位内膜生长。

3.2 影响雌、孕激素的表达EMs 属于雌激素依赖性疾病已被众多的临床研究所证实，无论是局部合成的还是全身合成的雌激素均能促进其发生。在EMs病灶处，雌二醇（estradiol，E2）具有促进细胞黏附、侵袭及增殖，维持炎性反应，抑制凋亡的作用[16]。育龄期女性雌激素主要来源于卵巢，卵泡膜细胞在各种酶的催化下，把胆固醇转化为睾酮和雄烯二酮，其中芳香化酶是各种酶中的关键酶，能把排卵前的睾酮转化为E2，将雄烯二酮转化为雌酮（estrone，E1）[17]。

芳香化酶高表达于EMs 患者在位和异位内膜处，而在正常子宫内膜中无表达，这可能是雌激素在EMs 病灶处增多的重要原因。Bulun 等[18]对比EMs患者在位内膜和EMs 病灶处芳香化酶的表达发现，芳香化酶在EMs 病灶处子宫内膜上的表达更高，可能由于活化的NF-κB 上调了芳香化酶启动子Ⅱ的转录，导致芳香化酶的产生增多，同时使用NF-κB抑制剂也能抑制芳香化酶基因的活性。

通过刺激环氧合酶2（cyclooxygenase-2，COX-2）可上调前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）的表达，促进E2合成。在EMs 病灶基质细胞内，PGE2作为芳香化酶最有效的活化剂，可进一步增强芳香化酶的活性。NF-κB 能上调COX-2 的编码基因，引起COX-2 的转录和表达的上升，增加芳香化酶活性。这表明，异位病灶处NF-κB 的活化可以直接和间接地上调芳香化酶的表达量，导致雌激素合成增多。大量的雌激素又可以通过NF-κB 途径调节趋化因子CCL2，招募巨噬细胞产生炎症反应[19]。

近年多个关于EMs 的研究显示，月经周期中MMP-9 呈波动性地存在于正常子宫内膜腺体中，与正常子宫内膜腺体相比，EMs 的在位、异位内膜腺体中MMP-9 的表达明显升高[20-21]。MMP-9 在EMs 的发病中有重要作用，MMP-9 的上调依赖于NF-κB的激活，上调或下调NF-κB 可改变MMP-9 的表达，从而影响组织的侵袭性[22]。Ha 等[23]认为MMP-9 基因的启动子上有多个能与NF-κB 结合的位点，NF-κB与这些结合位点结合后可诱导MMP-9 的表达。EMs患者高表达的雌激素增加NF-κB 的活性，使MMP-9的表达升高，这促进了子宫内膜细胞的迁移，引起EMs 的发生。Lin 等[24]研究证实，雌激素可控制EMs腺上皮细胞上的MMP-9 表达。由此推断雌激素可能是通过NF-κB 途径调节MMP-9 的表达。

EMs 发病过程的重要特点之一是孕激素抵抗，因此EMs 的治疗常使用孕激素类药物。研究发现孕酮可抑制MMP-9 表达和激活。Han 等[25]研究发现NF-κB 的活性可被米非司酮抑制，导致子宫内膜细胞系EM42 的生长受限，并加速了细胞的凋亡。NFκB 与孕激素受体（progesterone receptor，PR）可相互抑制，PR 可抑制NF-κB 的活性，导致其靶基因MMP表达减少，达到抑制EMs 的作用。因此治疗EMs 的一个可能新方向为研制阻断NF-κB 活性的药物。

3.3 影响异位内膜黏附、血管生成异位的内膜得通过黏附、侵袭及血管生成才可以生长，进一步产生病变。细胞间黏附分子1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）可以调节细胞之间，基质与细胞之间的黏附作用，ICAM-1 属于免疫球蛋白超家族，其异常表达对内膜细胞的生长和转移起重要作用。ICAM-1 和淋巴细胞功能相关抗原1（lymphocyte function associated antigen-1，LFA-1）结合形成的复合物能介导细胞间的黏附，促进炎症细胞的迁移和趋化。有研究显示，异位内膜组织中ICAM-1 mRNA 和蛋白质的表达量高于在位内膜和正常内膜，差异有统计学意义（P＜0.01）[26]，说明ICAM-1 参与了盆腔EMs 的形成过程。ICAM-1 可以降低免疫细胞活性，致使子宫内膜异位细胞逃离了免疫监视，在异位病灶中生长。Kim 等[27]研究证实，姜黄素通过抑制TNF-α 诱导的NF-κB 活化降低人异位基质细胞中ICAM-1 基因和蛋白的表达，说明两者间存在明显的协同调节作用。

血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor，VEGF）作为NF-κB 的下游因子，上调的NFκB 可以增加VEGF 的转录水平，使血管内皮细胞不断分裂和增殖，诱导新生血管的形成，为异位内膜和周围组织提供新的血液，使异位的子宫内膜得以种植，并为其存活提供营养支持。新生血管的形成与血管生成因子密切相关，其中分布于血管内皮细胞膜的VEGF 是血管内皮细胞中一种特异性的有丝分裂原，被认为是目前特异性最高、作用力最强的血管形成调控因子，与EMs 的发生、发展关系密切。研究表明，在肿瘤发生过程中，VEGF 是一种NF-κB 依赖性的细胞因子，NF-κB 表达上调可以使VEGF 的表达增强[28]，从而对恶性肿瘤新生血管的形成过程起重要的促进作用，此外NF-κB 和VEGF 做为恶性肿瘤预后的标志物已有相关报道。EMs 患者的内膜具有类似恶性肿瘤细胞的转移、种植和生长等生物学行为。同时有研究证实，在EMs 患者的在位和异位内膜中，NF-κB 和VEGF 两者呈正相关的高表达[29]，而NF-κB 作为多效性核转录因子能与免疫蛋白特异结合，VEGF 是NF-κB 的下游基因，也就是说NFκB 可以调节VEGF，从而调控异位内膜病灶处的血管生成。

4 结语

目前，EMs 的病因尚需进一步探究与明确，NFκB 是一种关键性的基因转录因子，在炎症反应、雌孕激素的表达、异位内膜的黏附和种植等各方面都可能参与EMs 的发病，并且作为转录因子在多条信号通路中均有重要作用，因此深入了解NF-κB 在EMs 发病中可能的机制，通过抑制NF-κB 的表达，有望成为治疗EMs 的新途径。