孕激素抵抗在不孕癥發(fā)生發(fā)展中作用的研究進(jìn)展

霍晶晶，羅星雨，杜愿，轉(zhuǎn)黎，李云秀，唐鄒穎，胥琴

1昆明理工大學(xué)附屬醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)科，昆明 650032；2云南省第一人民醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)科

不孕癥是指育齡期性生活正常女性未避孕1年及以上未能實(shí)現(xiàn)臨床妊娠［1］。目前，不孕癥發(fā)病率為8%～12%，其中女性因素占首要原因，占33%～41%，可能跟下丘腦功能異常、排卵障礙、子宮因素、輸卵管因素有關(guān)［2］。孕激素抵抗是由于孕激素受體（PR）缺陷、PR激活子改變及相關(guān)基因變化等導(dǎo)致，使患者對(duì)孕激素敏感性降低或喪失［3］。研究顯示，孕激素抵抗可能影響子宮內(nèi)膜容受性，進(jìn)而影響女性受孕［4］。孕激素抵抗的不孕婦女多合并有子宮內(nèi)膜異位癥（EMT）、多囊卵巢綜合征（PCOS）及子宮內(nèi)膜異常增生等疾病［5］，這些疾病中炎癥因子、微小RNA（miRNA）、DNA甲基化、叉頭框轉(zhuǎn)錄因子O1（FOXO1）、白血病抑制因子（LIF）、同源盒基因-A10（Hoxa10）等均參與PR的調(diào)控，進(jìn)一步介導(dǎo)孕激素抵抗的發(fā)生發(fā)展［4］。探索這些疾病中孕激素抵抗引起不孕癥的具體機(jī)制具有重要意義。因此，本文對(duì)EMT、PCOS及子宮內(nèi)膜異常增生等疾病中孕激素抵抗的作用機(jī)制作一綜述，旨在為孕激素抵抗導(dǎo)致不孕癥的診療提供新思路。

1 EMT與孕激素抵抗

1.1 炎癥因子 EMT是一種雌激素依賴性炎性疾病，異位內(nèi)膜病變中間質(zhì)細(xì)胞孕激素受體B（PR-B）表達(dá)減少，雌激素活性上調(diào)，2型17β羥類固醇脫氫酶對(duì)孕酮的反應(yīng)降低，促炎因子表達(dá)增強(qiáng)［6］，表明炎癥因子與PR的表達(dá)呈負(fù)相關(guān)性。CHAE等［7］設(shè)計(jì)了一項(xiàng)研究，將子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞分為對(duì)照組、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）組、EMT組。結(jié)果顯示TNF-α組和EMT組PR-B/PR-A值均明顯降低；將EMT患者在位子宮內(nèi)膜（EUE）和卵巢EMT組織中PR-B的表達(dá)與對(duì)照組比較，發(fā)現(xiàn)EMT患者EUE和卵巢EMT組織的PR-B表達(dá)量明顯降低。表明孕激素抵抗可能與EMT在位子宮內(nèi)膜中炎性因子下調(diào)PR的表達(dá)有關(guān)。

研究發(fā)現(xiàn)，炎癥因子通過改變免疫細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞和T細(xì)胞）的功能及類固醇受體表達(dá)，增加芳香酶活性使雌激素的表達(dá)增加，子宮內(nèi)膜雌激素過表達(dá)可下調(diào)PR表達(dá)，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性降低，引起不孕［3］。XU等［8］將子宮內(nèi)膜細(xì)胞分為對(duì)照組、TNF-α組，發(fā)現(xiàn)TNF-α組前列腺素I2的表達(dá)增加，引起血小板源性生長(zhǎng)因子（PDGF）、基質(zhì)金屬蛋白酶-2（MMP2）和金屬蛋白酶組織抑制劑1（TIMP1）在mRNA上的表達(dá)降低，進(jìn)而刺激E-選擇素和內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子（VCAM）表達(dá)增加。PDGF、MMP2、TIMP1、E-選擇素、VCAM是參與子宮內(nèi)膜容受性調(diào)控的相關(guān)因子。表明炎癥因子可能通過上調(diào)雌激素表達(dá)量，影響與子宮內(nèi)膜容受性相關(guān)因子的表達(dá)，從而影響胚胎植入。后用阿司匹林處理兩組細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)前列腺素I2的表達(dá)減少，處理后侵入內(nèi)皮細(xì)胞中的滋養(yǎng)層細(xì)胞增加。同樣WANG等［9］的研究也發(fā)現(xiàn)，小劑量阿司匹林治療后，EMT患者子宮內(nèi)膜中PR-B的表達(dá)量與對(duì)照組相比明顯增加。表明阿司匹林可減少EMT種植窗期炎癥因子的表達(dá)，可為治療EMT孕激素抵抗相關(guān)性不孕提供一種選擇。

1.2 miRNA miRNA是一種位于DNA非編碼區(qū)的小RNA，可通過mRNA中的3'-非編碼區(qū)來阻止甚至降解靶基因的翻譯，參與轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控［10］。目前發(fā)現(xiàn)，EMT合并不孕患者子宮內(nèi)膜組織中存在多種差異性表達(dá)的miRNA，子宮內(nèi)膜蛻膜化過程中其miRNA差異性表達(dá)可能與PR相關(guān)的蛋白酪氨酸磷酸酶/蛋白激酶（PTEN/AKT）信號(hào)通路有關(guān)［11］。此外，JOSHI等［12］的研究發(fā)現(xiàn)，EMT患者中miRNA-29c的表達(dá)增加，過表達(dá)的miRNA-29c通過下調(diào)FK506結(jié)合蛋白4的表達(dá)進(jìn)而降低孕激素的敏感性。PEI等［10］對(duì)輕度EMT合并不孕婦女的EUE進(jìn)行miRNA分析，與對(duì)照組相比，EMT組EUE中66個(gè)miRNA存在顯著差異性；EUE分泌中期PR在mRNA水平上表達(dá)降低，miRNA-194-3p表達(dá)增加；進(jìn)一步轉(zhuǎn)染miRNA-194-3p后子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞（ESC）中PR表達(dá)降低，而加入轉(zhuǎn)染miRNA-194-3p抑制劑后則ESC中PR的表達(dá)增加。表明miRNA在抑制ESC中PR的表達(dá)方面起著關(guān)鍵作用，參與了EMT相關(guān)孕激素抵抗所致不孕相關(guān)信號(hào)通路的調(diào)控。

1.3 DNA甲基化 DNA甲基化是表觀遺傳學(xué)的一種修飾方式，DNA甲基化的異常被認(rèn)為是腫瘤和其他多種疾病發(fā)生發(fā)展的重要原因［13］。研究表明，DNA甲基化在EMT的發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮了重要作用，可調(diào)控PR亞型PR-A/B的表觀遺傳學(xué)。PR-A/B的表觀遺傳學(xué)改變可能與EMT的孕激素抵抗的形成有關(guān)［13］。LI等［14］構(gòu)建小鼠EMT模型后用DNA甲基轉(zhuǎn)移酶抑制劑抑制小鼠機(jī)體甲基化，發(fā)現(xiàn)小鼠子宮內(nèi)膜病變中PR在mRNA水平上顯著增加，異位內(nèi)膜病變的擴(kuò)散被抑制。表明EMT患者機(jī)體的高甲基化可能抑制PR基因表達(dá)。ROCHA-JUNIOR等［13］將不孕癥患者分為EMT組、對(duì)照組（非EMT組），發(fā)現(xiàn)EMT組中PR-B基因甲基化率為50%，對(duì)照組甲基化率為20%。進(jìn)一步對(duì)卵巢異位子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞和健康子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞進(jìn)行全基因組DNA甲基化分析，觀察到EMT患者在位子宮內(nèi)膜中，PR基因高甲基化誘導(dǎo)孕激素抵抗的發(fā)生，可降低子宮內(nèi)膜蛻膜化，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性降低及增加胚胎植入失敗率［6］。可見，DNA甲基化水平可作為孕激素抵抗導(dǎo)致不孕的又一作用機(jī)制，也為不孕癥婦女的治療提供新的診療思路。

2 PCOS與孕激素抵抗

2.1 LIF LIF是一種多功能的細(xì)胞因子。子宮內(nèi)膜中LIF的表達(dá)量在胚胎植入窗口期最高，LIF與白血病抑制因子受體結(jié)合可以激活LIF-STAT3信號(hào)通路來調(diào)節(jié)胚胎著床和子宮內(nèi)膜蛻膜化［15］。在小鼠子宮內(nèi)膜中LIF低表達(dá)與PR的表達(dá)缺陷相一致［16］。ALBAGHDADI等［17］發(fā)現(xiàn)，PCOS小鼠子宮內(nèi)膜中LIF及PR的表達(dá)量較對(duì)照組低、胚胎著床相關(guān)因子STAT3及NF-κB活性降低、子宮內(nèi)膜蛻膜化相關(guān)因子IL-11及粒細(xì)胞—巨噬細(xì)胞集落刺激因子的表達(dá)下調(diào)。后用二甲雙胍或他克莫司治療，發(fā)現(xiàn)子宮內(nèi)膜中蛋白抑制劑使PR的表達(dá)量增加，引起子宮內(nèi)膜中LIF表達(dá)量顯著上調(diào)、STAT3和NF-κB磷酸化水平提高，進(jìn)而提高了子宮內(nèi)膜容受性，促進(jìn)胚胎植入。表明孕激素抵抗可能與PR調(diào)控的LIF/STAT3/NF-κB信號(hào)通路有關(guān)，該信號(hào)通路異常可導(dǎo)致胚胎植入失敗甚至不孕。相反，應(yīng)用二甲雙胍或他克莫司治療，可能對(duì)改善孕激素抵抗相關(guān)不孕提供一種新的診療思路。

2.2 Hoxa10 Hox基因是一種發(fā)育基因，在Hox家族中，Hoxa10位于7p15.2上，是DNA結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子，Hoxa10 mRNA的表達(dá)在分泌中期顯著升高，這與胚胎著床時(shí)間、組織學(xué)分化高峰及孕激素的分泌高峰相一致［18］。XU等［19］在研究子宮內(nèi)膜蛻膜化過程中Hoxa10與骨髓嗜病毒整合位點(diǎn)1（MEIS1）的相互作用中發(fā)現(xiàn)，PR通過下調(diào)MEIS1的表達(dá)作用于Hoxa10的靶基因，使內(nèi)皮素-1蛋白受體和賴氨酸乙酰轉(zhuǎn)移酶的表達(dá)降低，從而引起子宮內(nèi)膜蛻膜化異常。子宮內(nèi)膜蛻膜化正常與否與妊娠結(jié)局相關(guān)，因此PR可調(diào)控Hoxa10的表達(dá)從而影響妊娠率。此外，SENTURK等［20］納入20例PCOS不孕患者，將其予經(jīng)腹腔鏡卵巢打孔術(shù)處理，術(shù)后患者子宮內(nèi)膜中Hoxa10 mRNA表達(dá)增加，其受孕率約是未處理前的4.4倍。表明子宮內(nèi)膜中Hoxa10低表達(dá)可能與子宮內(nèi)膜容受性差、生育能力降低有關(guān)。EZOE等［21］的研究進(jìn)一步表明，在胚胎植入過程中，人絨毛膜促性腺激素（HCG）可提高子宮內(nèi)膜中PR表達(dá)；經(jīng)HCG處理后的不孕癥患者子宮內(nèi)膜中Hoxa10啟動(dòng)子甲基化轉(zhuǎn)移酶明顯減少，促進(jìn)子宮內(nèi)膜蛻膜化、提高妊娠率［22］。由此表明，Hoxa10基因甲基化可作為PCOS患者孕激素抵抗的機(jī)制之一；應(yīng)用HCG治療通過上調(diào)PR表達(dá)進(jìn)而抑制Hoxa10甲基化，可為治療孕激素抵抗相關(guān)不孕患者提供一種可能的診療機(jī)制。

2.3 FOXO1 FOXO1屬于FOXO家族的一員，參與細(xì)胞增殖、凋亡、自噬、代謝、炎癥反應(yīng)等多種病理生理過程［23］。研究發(fā)現(xiàn)FOXO1可作為孕激素抵抗作用的分子靶點(diǎn)，參與子宮內(nèi)膜蛻膜化，影響胚胎植入［24］。PCOS患者中FOXO1磷酸化與慢性炎癥因子TNF-α的表達(dá)呈正相關(guān)，此過程可能與FOXO1激活TNF-α/NF-κB信號(hào)通路有關(guān)［23］。先前研究已表明炎癥因子下調(diào)PR的表達(dá)參與子宮內(nèi)膜孕激素抵抗的形成。由此推測(cè)FOXO1磷酸化可能通過增加促炎因子表達(dá)量導(dǎo)致子宮內(nèi)膜孕激素抵抗。此外，VASQUEZ等［25］將小鼠子宮腔上皮（LE）組織中FOXO1基因敲低表達(dá)，發(fā)現(xiàn)小鼠子宮LE中PR較對(duì)照組增高；進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，子宮LE中PR高表達(dá)、ESC中PR低表達(dá)，可能導(dǎo)致ESC蛻膜化障礙、胚胎著床失敗，引起不孕［26］。綜上所述，F(xiàn)OXO1與子宮ESC中PR的表達(dá)呈正相關(guān)。

3 子宮內(nèi)膜異常增生與孕激素抵抗

3.1 有絲分裂誘導(dǎo)基因6（MIG-6）MIG-6是孕激素信號(hào)通路的重要參與者，可以抑制雌激素介導(dǎo)的子宮內(nèi)膜增生［27］。TEASLEY等［28］將小鼠分為對(duì)照組和MIG-6敲低組（MIG-6KO組）。與對(duì)照組相比，MIG-6KO組小鼠子宮內(nèi)膜中磷脂酶A2（cPLA2）表達(dá)增加，該組孕激素治療后MIG-6KO組cPLA2的表達(dá)更高，同時(shí)可引起子宮內(nèi)膜異常增生誘發(fā)子宮內(nèi)膜癌；從而表明子宮內(nèi)膜中MIG-6缺失可增加cPLA2的表達(dá)量，參與孕激素抵抗的發(fā)生，進(jìn)而導(dǎo)致子宮內(nèi)膜異常增生。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，MIG-6KO組較對(duì)照組PR表達(dá)降低、AKT/STAT3磷酸化增加，子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞出現(xiàn)異常增殖；MIG-6KO組細(xì)胞與MIG-6、孕激素共培養(yǎng)后，發(fā)現(xiàn)該組細(xì)胞異常增生部分恢復(fù)［27，29］。研究表明，子宮內(nèi)膜中MIG-6參與了孕激素抵抗的調(diào)控，MIG-6低表達(dá)可促進(jìn)子宮內(nèi)膜異常增生，它是否進(jìn)一步破壞了子宮內(nèi)膜正常功能影響胚胎著床暫無相關(guān)報(bào)道。

3.2 轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β）/Smad2/Smad3信號(hào)通路 TGF-β家族參與細(xì)胞多重生物學(xué)功能的調(diào)節(jié)，TGF-β是TGF-β/Smad2/Smad3信號(hào)通路的起始因子，Smad2、3為該信號(hào)通路的下游調(diào)控因子［30］。KRISEMAN等［31］的研究將小鼠分為對(duì)照組及Smad2、3敲低組，與對(duì)照組相比，發(fā)現(xiàn)Smad2、3敲低組小鼠12周齡時(shí)子宮上皮細(xì)胞中雌激素相關(guān)基因（如Lcn2，Muc1和Clca3）高表達(dá)、PR低表達(dá)、子宮內(nèi)膜出現(xiàn)異常增生及胚胎植入率降低，導(dǎo)致流產(chǎn)率及不孕率增加。此外，GUO等［32］的研究發(fā)現(xiàn)，子宮內(nèi)膜中血小板和內(nèi)皮黏附分子1（PECAM1）在分泌中期達(dá)高峰，其與PR表達(dá)相一致，可增強(qiáng)T細(xì)胞對(duì)TGF-β1的敏感性，促進(jìn)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的增殖及滋養(yǎng)層細(xì)胞與子宮內(nèi)膜的黏附，同時(shí)增加了滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲力，由此推測(cè)PECAM1介導(dǎo)的TGF-β1表達(dá)可能與PR存在相關(guān)性，TGF-β1在改善子宮內(nèi)膜容受性及胚胎著床方面發(fā)揮重要作用。

綜上所述，不孕癥是多因素導(dǎo)致的復(fù)雜疾病。現(xiàn)有研究已表明子宮內(nèi)膜中PR表達(dá)下調(diào)可使患者子宮內(nèi)膜中孕激素敏感性降低或消失，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性改變及胚胎植入率降低，進(jìn)而引起不孕。孕激素抵抗常與EMT、PCOS、子宮內(nèi)膜異常增生共存，在EMT中孕激素抵抗可能與炎癥因子的過度表達(dá)、miRNA的差異性表達(dá)及DNA甲基化有關(guān)；在PCOS中孕激素抵抗可能與LIF、Hoxa10及FOXO1表達(dá)降低有關(guān)；在子宮內(nèi)膜異常增生中孕激素抵抗可能與MIG-6表達(dá)降低、TGF-β/Smad2/Smad3信號(hào)通路異常有關(guān)。因此，探索這些疾病中孕激素抵抗導(dǎo)致不孕的相關(guān)信號(hào)通路及具體作用靶點(diǎn)，對(duì)于預(yù)防和治療不孕癥具有一定的指導(dǎo)意義。但不孕癥患者發(fā)生孕激素抵抗的機(jī)制較為復(fù)雜，仍需設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探索其具體機(jī)制。