不明原因不孕婦女著床期子宮內(nèi)膜αvβ3、Hox10、MMPs的表達(dá)概述

劉卓　董相麗　張寧

摘要：現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)良好的子宮內(nèi)膜容受性是胚胎種植成功的關(guān)鍵因素之一，因此如何改善內(nèi)膜容受性提高臨床妊娠率成為人們關(guān)注的焦點，而尋找子宮內(nèi)膜容受性標(biāo)志物是研究的基礎(chǔ)。隨著人類基因組的破譯，其中有關(guān)子宮內(nèi)膜容受性的基因水平的研究已成為生殖醫(yī)學(xué)的研究熱點。目前研究的熱點因子如整合素（αvβ3）、同源框基因10（Hox10）、基質(zhì)金屬蛋白酶 （MMPs）等從多角度影響著子宮內(nèi)膜容受性，本文通過查閱國內(nèi)外有關(guān)子宮內(nèi)膜中αvβ3、Hox10、MMPs表達(dá)的文獻(xiàn)，希望從多層面尋找到新的突破點，為不明原因不孕婦女的診療提供一種全新的思路。

關(guān)鍵詞：子宮內(nèi)膜容受性；整合素；同源框基因；基質(zhì)金屬蛋白酶

導(dǎo)致胚胎著床失敗的因素有很多，良好的子宮內(nèi)膜容受性是胚胎種植成功的關(guān)鍵因素之一，因此如何改善內(nèi)膜容受性進(jìn)而提高臨床妊娠率成為人們研究的熱點。想要提高子宮內(nèi)膜容受性，認(rèn)識子宮內(nèi)膜容受性標(biāo)志物就成為研究的基礎(chǔ)。隨著人類基因組的不斷破譯，基因方面的研究在很多學(xué)科領(lǐng)域取得了可喜的成果，其中有關(guān)子宮內(nèi)膜容受性的基因水平的研究已成為生殖醫(yī)學(xué)的研究熱點。目前研究的熱點因子如整合素（αvβ3）、同源框基因10（Hox10）、基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）等可以從多方面影響著子宮內(nèi)膜容受性，現(xiàn)將國內(nèi)外有關(guān)子宮內(nèi)膜中αvβ3、Hox10、MMPs研究現(xiàn)狀匯總?cè)缦拢?/p>

一、細(xì)胞粘附分子-整合素

細(xì)胞黏附分子家族包含整合素等成員，目前公認(rèn)最具代表性的反映子宮內(nèi)膜容受性的黏附分子是整合素αVβ3；當(dāng)上皮內(nèi)的表達(dá)減少或延遲時將降低胚胎著床率，這表明整合素αVβ3可能作為一種胚胎植入時的黏附力受體而發(fā)揮作用[1]。如今整合素已成為公認(rèn)的子宮內(nèi)膜容受性的標(biāo)記物，它恰好與種植窗口期的出現(xiàn)相一致，是在月經(jīng)第19天后才可在子宮腺上皮和子宮內(nèi)膜上皮中被檢測到。

楊海燕等[2]研究發(fā)現(xiàn)整合素αVβ3參與子宮內(nèi)膜容受性的建立，它在正常子宮內(nèi)膜中協(xié)調(diào)表達(dá)且呈現(xiàn)明顯周期依賴性，并且在反復(fù)種植失敗患者種植窗期內(nèi)膜中的表達(dá)明顯減弱，猜想其可能是引起種植失敗的原因之一。Boroujerdnia等觀察到[3]，整合素β3mRNA的表達(dá)主要存在于子宮腺上皮，它在不明原因不孕婦女種植窗口期的子宮內(nèi)膜中的表達(dá)顯著降低，提示我們可采用升調(diào)整合素αVβ3在種植窗口期的表達(dá)以改善子宮內(nèi)膜容受性的方法來治療這部分患者。Chen 等采用免疫組織化學(xué)法對IVF患者進(jìn)行研究[4]，結(jié)果顯示在采用刺激周期時患者整合素αVβ3mRNA在圍著床期子宮內(nèi)膜中的表達(dá)明顯減少，在卵巢高反應(yīng)組中的表達(dá)減少則更明顯。這就提示與自然周期相比，刺激周期子宮內(nèi)膜容受性標(biāo)志物下降。因此整合素αvβ3被視為是臨床工作中區(qū)分子宮內(nèi)膜容受性高低的關(guān)鍵指標(biāo)。

二、核轉(zhuǎn)錄因子-同源框基因

同源框基因是多基因家族的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)基因，它的蛋白產(chǎn)物可以與DNA結(jié)合激活或抑制目的基因，以此來調(diào)節(jié)胚胎發(fā)育，并且決定細(xì)胞的定向分化與增殖。Hox10基因是現(xiàn)代生殖領(lǐng)域中研究相對比較成熟的，現(xiàn)證實Hox10基因?qū)ψ訉m內(nèi)膜容受性和著床是十分必要的。在子宮內(nèi)膜分泌中、晚期的Hoxl0 mRNA的濃度要明顯高于增生期及分泌早期。實驗研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠的Hox10經(jīng)誘導(dǎo)發(fā)生突變時其受精卵不能著床從而導(dǎo)致不孕，而將該鼠的受精卵移植到Hoxl0可正常表達(dá)的小鼠體內(nèi)則可以正常著床妊娠，提示Hoxl0的正常表達(dá)有利于胚胎的著床。

有研究表明Hoxl0 mRNA在不孕婦女子宮內(nèi)膜中的表達(dá)顯著降低，Daftary等用輸卵管積液患者與因輸卵管積液行雙側(cè)輸卵管切除術(shù)后的婦女作為對照，通過RT-PCR方法檢測兩者子宮內(nèi)膜中的在植入窗期的表達(dá)量，結(jié)果顯示后者子宮內(nèi)膜中Hox10 mRNA的表達(dá)明顯高于后者；免疫組織化學(xué)也是相似的結(jié)果。說明后者的子宮內(nèi)膜容受性高于后者，可能為進(jìn)一步闡明其在子宮內(nèi)膜容受性形成方面的作用提供理論依據(jù)。Liu等[5]表明，雌激素正常的患者與雌激素升高患者的子宮內(nèi)膜中差異性表達(dá)的基因在排卵后7天可達(dá)411種。Hox10可以促進(jìn)滋養(yǎng)葉細(xì)胞與內(nèi)膜上皮的增殖分化，可從多方面調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜容受性，已被證實對ER及著床是必需的。研究表明，胞飲突、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白Ⅰ、整合素β3 和前列腺素等在植入窗期時具有的特異性的分子及形態(tài)標(biāo)志物的表達(dá)均可以通過Hox基因來進(jìn)行調(diào)節(jié)，此外Hox10 被證實可直接調(diào)節(jié)整合素β3的表達(dá)，它是通過與整合素β3 5'端調(diào)控區(qū)的 Abd- B 型 HOX 結(jié)合位點結(jié)合來實現(xiàn)的。Hox10和Hox11基因在人類的子宮內(nèi)膜中的表達(dá)受雌、孕激素調(diào)控，它們的表達(dá)在胚胎種植期內(nèi)可隨孕激素水平達(dá)最高水平，雌、孕激素與Hox10、Hox11基因上的調(diào)控序列可以通過其同源性受體相結(jié)合。子宮內(nèi)膜異位癥患者的子宮內(nèi)膜中孕激素受體的表達(dá)水平異常，其孕激素的反應(yīng)發(fā)生改變，結(jié)果就是降低了子宮內(nèi)膜內(nèi)包括Hox基因在內(nèi)的受孕激素調(diào)節(jié)的基因的表達(dá)，從而導(dǎo)致子宮內(nèi)膜異位癥患者子宮內(nèi)膜中的整合素αvβ3的表達(dá)減少，降低了子宮內(nèi)膜容受性。白云等[11]發(fā)現(xiàn)HOX10基因作為著床窗口期的“標(biāo)志物”，在多種常見不孕疾病中均存在其表達(dá)的下降。

三、蛋白標(biāo)志-基質(zhì)金屬蛋白酶

基質(zhì)金屬蛋白酶是一類Ca 2+ /Zn 2+ 依賴性蛋白水解酶，它能水解細(xì)胞膜和細(xì)胞間基質(zhì)。現(xiàn)在人類細(xì)胞中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的包括24 種MMPs和4種TIMPs。其中作為體內(nèi)MMPs特異性抑制劑的TIMPs被發(fā)現(xiàn)在生殖系統(tǒng)中存在高度表達(dá)。TIMPs可與活化的MMPs 以1：1非共價鍵產(chǎn)生不可逆性的穩(wěn)定結(jié)合，從而使MMPs對細(xì)胞外基質(zhì)的降解得到抑制。

Konac等通過RT-PCR技術(shù)對不明原因不孕患者及IVF-ET著床失敗患者的子宮內(nèi)膜進(jìn)行檢測，發(fā)現(xiàn)她們子宮內(nèi)膜中MMP-2和TIMP-3的表達(dá)明顯低與生育婦女，并且發(fā)現(xiàn)血管黏附分子的表達(dá)在不明原因不孕婦女中明顯下降，說明MMP-2、TIMP-3和VCAM-1至少在轉(zhuǎn)錄水平被共同因子和信號通路所調(diào)控。實驗發(fā)現(xiàn)小鼠在敲除MMP-9后生育能力下降，并且發(fā)現(xiàn)MMP-9蛋白抗體能阻止ECM降解，使囊胚生長停止。Sandra 等研究顯示，IVF婦女卵泡液中MMP-2和MMP-9表達(dá)明顯低于正常排卵婦女。Pilka等通過比較自然周期和未降調(diào)的激素替代（E2+P）周期的IVF婦女，提出子宮內(nèi)膜中基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）表達(dá)的不穩(wěn)定性可能不利于胚胎的種植過程。另外發(fā)現(xiàn)IVF婦女妊娠組卵泡液中MMP-9mRNA表達(dá)明顯高于未妊娠組，推測MMP-9可以作為不孕婦女成功妊娠的早期預(yù)測因子。同時大量研究顯示MMPs亦可維持內(nèi)膜的完整性，刺激血管新生，對早孕的建立起穩(wěn)定作用。綜上所述MMPs可能參與內(nèi)膜脫落、排卵過程、胚胎種植等過程，它在內(nèi)膜與卵巢中發(fā)生著周期性的表達(dá)與改變。這提示我們通過改變MMPs的表達(dá)或活性來治療不明原因不孕有著十分廣闊的前景。同時MMPs是否可以作為成功妊娠或發(fā)現(xiàn)疾病的早期指標(biāo)，從而有利于臨床干預(yù)，值得我們進(jìn)一步研究與了解。

綜上，子宮因素尤其是子宮內(nèi)膜容受性原因引起的不孕不僅復(fù)雜而且不容忽視，呈逐年上升趨勢。如何提高子宮內(nèi)膜容受性成為生殖研究的重要課題，而隨著對分子生物學(xué)及基因領(lǐng)域的不斷探索，使得從基因?qū)用嫣岣咦訉m內(nèi)膜容受性成為可能。對于不明原因不孕的患者，通過特異性調(diào)控著床窗口期子宮內(nèi)膜αvβ3、Hox10、MMPs等因子的表達(dá)，以期提高胚胎著床率進(jìn)而提高妊娠率具有重要的意義。通過現(xiàn)階段對著床期子宮內(nèi)膜αvβ3、Hox10、MMPs的表達(dá)的研究，為我們打開了生殖領(lǐng)域新世界的大門。它為不孕癥的診療提供了一種全新的思路和手段，期望在不久的將來可以成為不孕癥診療的新助力！

參考文獻(xiàn)：

[1]Lessey BA.Adhesion molecules and implantation [J].J Reprod Immunol，2002，55（1/2）：101-112.

[2]楊海燕，倪吳花，余蓉. 子宮內(nèi)膜骨橋蛋白和整合素αvβ3表達(dá)與IVF-ET反復(fù)種植失敗的關(guān)系[J]. 實用醫(yī)學(xué)雜志，2011，27（17）：3127-3129.

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[5]高敏芝，辛梅珍，趙曉明，等.控制性超促排卵對黃體期子宮內(nèi)膜膠原纖維表達(dá)的影響. 生殖與避孕，2010，30（10）：668-74.

基金項目：山東省醫(yī)藥衛(wèi)生科技發(fā)展計劃項目面上項目（2016WS0583）；山東省自然科學(xué)基金培養(yǎng)基金項目（ZR2016HP44）。

通訊作者：劉卓