鄒穎剛,陳 曦,蘇 青,于曉艷,孫 波*
(1.吉林大學第二醫(yī)院 婦產(chǎn)科,吉林 長春130041;2.吉林大學白求恩醫(yī)學院2009級白求恩醫(yī)學班;3.吉林大學藥學院)
整合素(integrins)是一類細胞表面的跨膜糖蛋白,屬于粘附分子家族,在生物體細胞中廣泛存在,具備粘附和信號轉(zhuǎn)導兩大基本功能,在胚胎發(fā)育、免疫應(yīng)答、創(chuàng)傷修復(fù)、惡性腫瘤轉(zhuǎn)移等生理病理過程中發(fā)揮重要作用[1,2]。子宮內(nèi)膜容受性是胚胎著床的一個重要因素,是保證受精卵著床、胎兒和胎盤正常發(fā)育的重要環(huán)節(jié)。在不孕癥患者的治療過程中,確定子宮內(nèi)膜的容受狀態(tài),對體外受精-胚胎移植(IVF-ET)治療方案的制定有重要的指導意義。研究顯示整合素αvβ3可作為評價子宮內(nèi)膜容受性的一個可靠的分子指標,在生殖領(lǐng)域有非常重要的應(yīng)用。
整合素是由α、β兩個亞單位以非共價鍵形式連接成的異二聚體分子。α、β亞基結(jié)構(gòu)類似,均由胞外、跨膜、胞內(nèi)三個區(qū)組成。整合素通過特異性識別配體精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸(RGD)三肽序列,介導細胞相互之間,細胞與細胞外基質(zhì)(ECM)之間相作用,而特異性識別上述序列的則是由α、β異二聚體的胞體外域連接成的球形區(qū)域,該球形區(qū)域含有一個二價陽離子結(jié)合域。整合素的配體分為兩大類,一類為細胞外基質(zhì)成分,如Ⅰ型膠原,玻連蛋白,纖連蛋白等,介導細胞與細胞外基質(zhì)間的粘附,另一類是位于細胞表面的膜蛋白,如IC A M 1、IC A M 2、VC A M介導細胞與細胞間的粘附。
目前,共有20種α亞單位,9種β亞單位被發(fā)現(xiàn),兩類亞基可組合形成20多種整合素。整合素與配體不是一一對應(yīng)的,一種配體可以與多種整合素結(jié)合,一種整合素也可以結(jié)合多種配體。整合素功能主要取決于β亞單位的功能,整合素β3即為其中一大類,整合素β3又分兩種:αIIbβ3和αvβ3,前者僅在巨核細胞和血小板中表達,后者在體內(nèi)分布廣泛,主要在上皮細胞中高表達,子宮內(nèi)膜的整合素β3形式為αvβ3。除αvβ3,宮內(nèi)膜還發(fā)現(xiàn)兩種整合素形式α1β1和α4β1,但通過對可孕和不孕婦女的子宮內(nèi)膜進行比較,表達差別最大的是β3亞單位,提示αvβ3是最理想的評價子宮內(nèi)膜容受性的分子指標[3]。
排卵后的5-7天是子宮內(nèi)膜容許胚胎種植的一個短暫時期,被稱為著床窗口期(大多數(shù)學者認為最適合胚胎著床的窗口期,為黃體中期)。多位學者研究證實,整合素β3可以作為子宮內(nèi)膜容受性達到最大的時間標志。Gonzalez[3]等發(fā)現(xiàn),生殖力正常的女性,子宮內(nèi)膜上皮細胞的整合素β3在增殖期晚期和分泌期表達,著床窗口期表達達到最高峰。Dou[4]等用逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(RT-PCR)分析整合素mRNA含量時也發(fā)現(xiàn)了類似的結(jié)果,整合素β3僅在月經(jīng)周期第19天以后出現(xiàn)在子宮腺上皮和子宮內(nèi)膜上皮,該時間段與人類著床期(周期第21-23天)出現(xiàn)基本一致。
除了人類,一些針對哺乳動物的研究也提示整合素αvβ3與胚胎著床關(guān)系密切。針對羊著床期的研究顯示,胚胎植入期前后(受精后8-17天)αvβ3表達包括蛋白與mRNA逐步提高,蛋白在16-17天時達到最高峰,而mRNA在17天時表達量急劇下降,該過程同時伴有腺體增生和血管密度增加,提示整合素αvβ3可能通過改變子宮內(nèi)膜形態(tài)促進羊胚胎著床[5]。家兔胚泡發(fā)育至第6.5天時,檢測發(fā)現(xiàn)著床處αvβ3蛋白及mRNA表達均較非著床期和正常非孕對照組明顯增高[6]。豬在整個胚胎植入期都有αvβ3表達,在孕后18天表達達到最高峰,孕后12天和18天為中等強度的表達,而此時間段為胚胎植入中期,說明αvβ3在豬的胚胎植入中也起重要作用[7]。大鼠性交后4-5天出現(xiàn)αvβ3表達,且第5天達到最高,而同時給予子宮容受性性抑制劑奧美昔芬的大鼠αvβ3表達不明顯。說明對于大鼠αvβ3同樣是個較好的子宮內(nèi)膜容受性指標,在胚胎植入過程中起重要作用[8]。
一些臨床資料顯示,部分不孕及早產(chǎn)患者,整合素αvβ3表達低或不表達。原因不明性不孕患者在分泌中期(黃體期)子宮內(nèi)膜整合素β3表達水平較低[3]。子宮內(nèi)膜異位(EM)伴有整合素αvβ3缺失的患者妊娠率為10%,而αvβ3存在時,妊娠率則上升到75%。多囊卵巢綜合征患者植入窗期子宮內(nèi)膜αvβ3表達弱,容受性降低[9]。輸卵管也是不孕因素之一,臨床調(diào)查表明,有20%-40%的不孕不育與輸卵管相關(guān)疾病有關(guān)。嚴重的輸卵管炎癥不僅可以上行感染子宮而引起子宮內(nèi)膜本身產(chǎn)生炎癥,而且局部炎癥導致子宮微環(huán)境改變,某些異常的細胞因子、生長因子的分泌影響了整合素αvβ3的水平[10-12]。
整合素αvβ3與IVF-ET成功率也有密切聯(lián)系。Thomas等[13]對66名婦女接受IVF-ET前后子宮內(nèi)膜行整合素αvβ3檢測,結(jié)果顯示,術(shù)后的妊娠期婦女子宮內(nèi)上述兩項表達量顯著高于非妊娠組。楊海燕等人的研究也顯示整合素αvβ3在IVF-ET反復(fù)種植失敗的患者子宮內(nèi)膜表達明顯減弱[14]。整合素β3在胚胎著床期高表達,有助于子宮內(nèi)膜由非粘附狀態(tài)到粘附狀態(tài)的轉(zhuǎn)變,為胚泡粘附及植入做好準備。
一些學者經(jīng)研究后認為[15-16],滋養(yǎng)細胞分泌的性激素,如雌孕激素、人絨毛膜促性腺激素共同調(diào)節(jié)αvβ3在子宮內(nèi)膜中的濃度。目前普遍認為孕激素誘導子宮內(nèi)膜表達整合素,而雌激素則抑制整合素表達。這兩種激素對于調(diào)節(jié)女性生理周期有重要作用,同時對整合素β3濃度周期性變化產(chǎn)生影響。Lessey[17]的研究發(fā)現(xiàn)整合素β3在著床期的出現(xiàn)與子宮內(nèi)膜孕激素受體(PR)表達調(diào)節(jié)有關(guān)。非性成熟卵巢去勢大鼠給予孕激素及雌孕激素聯(lián)合作用,可上調(diào)αvβ3的表達[8]。王麗等對于胚胎因素對體外子宮內(nèi)膜整合素β3的研究結(jié)果也提示了,胚胎分泌的多種細胞因子與相應(yīng)受體結(jié)合后,上調(diào)整合素β3的表達,使子宮內(nèi)膜獲得對胚胎的容受性,促進子宮內(nèi)膜容受性的形成[18,19]。子宮內(nèi)膜容受性利于胚胎著床,二者相輔相成。總之,在整合素β3在子宮內(nèi)膜上皮細胞的濃度的周期性變化的調(diào)節(jié)過程中,相互拮抗,共同發(fā)揮作用。雌激素、孕激素在月經(jīng)周期的分泌期(黃體期)分泌增多,二者相互作用由促進分泌中期整合素β3濃度升高,整合素β3促進子宮內(nèi)膜容受性的形成,利于胚胎著床,胚胎與子宮內(nèi)膜同步發(fā)育,相互協(xié)調(diào),互相促進。
IVF-ET治療不孕癥以來,人類輔助生殖技術(shù)(ART)得到飛速發(fā)展,但胚胎著床成功率提高并不明顯。子宮內(nèi)膜容受性是胚胎著床的一個重要因素,在不孕癥患者的治療過程中,了解子宮內(nèi)膜的容受狀態(tài),對IVF-ET治療方案的制定有重要的指導意義。判斷子宮內(nèi)膜容受性的金標準是子宮內(nèi)膜活檢,但由于這是一項侵入性檢查而限制了其在IVFET周期中的應(yīng)用。整合素αvβ3是評價子宮內(nèi)膜容受性的一個可靠的分子指標,雖然有研究表明用整合素αvβ3評估子宮內(nèi)膜容受性并不優(yōu)于子宮內(nèi)膜活檢[20],但如能通過無創(chuàng)手段檢測αvβ3水平,將具有有廣闊的市場前景,推動整合素β3在IVF-ET中廣泛應(yīng)用。
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