NF-κB信號(hào)通路在子宮內(nèi)膜異位癥疼痛中作用的研究進(jìn)展

李博然，馬璐璐，申 樂(lè)，張秀華，黃宇光

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 麻醉科， 北京 100730)

子宮內(nèi)膜異位癥是指有活性的內(nèi)膜細(xì)胞種植在子宮內(nèi)膜以外的部位而產(chǎn)生的疾病。卵巢、直腸子宮陷窩、腸壁、膀胱、輸尿管以及腹膜都是常見(jiàn)的受累部位，約6%～8%的育齡期女性會(huì)受到影響。一般表現(xiàn)為痛經(jīng)、慢性盆腔痛、尿痛、不規(guī)則陰道流血、性交痛及不孕[1]。主要分為3種表型： 1)卵巢子宮內(nèi)膜異位癥(ovarian endometrioma, OEM)；2)腹膜表面子宮內(nèi)膜異位癥(superficial peritoneal endometriosis, SPE)；3)深部浸潤(rùn)子宮內(nèi)膜異位癥(deep infiltrating endometriosis, DIE)。該病不僅會(huì)影響女性的精神狀態(tài)和工作生活，還會(huì)引起例如間質(zhì)性膀胱炎、偏頭痛以及腸易激綜合征等其他伴隨疾病[2]。

1 NF-κB 簡(jiǎn)介

核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor-κB，NF-κB)是介導(dǎo)免疫與炎性反應(yīng)的重要轉(zhuǎn)錄因子， 參與多種復(fù)雜的細(xì)胞反應(yīng)。NF-κB主要有2種激活途徑：經(jīng)典途徑通過(guò)激活I(lǐng)κB kinase β進(jìn)而使p50/p65(RelA)活化，參與調(diào)節(jié)先天性免疫反應(yīng)、炎性反應(yīng)以及淋巴細(xì)胞的增殖和凋亡，反應(yīng)快速(在幾分鐘內(nèi))；非經(jīng)典途徑激活I(lǐng)κB kinase α介導(dǎo)p52/RelB活化，參與淋巴器官的發(fā)生、B細(xì)胞的成熟和體液免疫，發(fā)揮作用時(shí)間較慢(數(shù)小時(shí)或數(shù)日)，但能保持NF-κB長(zhǎng)時(shí)間的活性。子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中可見(jiàn)到NF-κB的激活，異常的NF-κB功能會(huì)抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)細(xì)胞增殖、調(diào)節(jié)神經(jīng)血管生成而產(chǎn)生各種臨床癥狀[1,3]。

2 子宮內(nèi)膜異位癥與疼痛

目前的研究將子宮內(nèi)膜異位癥作為慢性炎性反應(yīng)性疾病。異位病灶直接壓迫或浸潤(rùn)以及盆腔的炎性環(huán)境是引起疼痛的主要原因。同時(shí)周圍組織芽生感覺(jué)與交感神經(jīng)，進(jìn)而影響脊髓和大腦中神經(jīng)元的活性也是影響疼痛的因素[4]。

異位子宮內(nèi)膜的生長(zhǎng)受感覺(jué)和交感神經(jīng)的直接支配。神經(jīng)纖維密度與疼痛的劇烈程度相關(guān)[5- 6]。疼痛的發(fā)生在于致敏，支配異位病灶的神經(jīng)纖維包括Aδ纖維和C型纖維，當(dāng)炎性反應(yīng)等有害事件發(fā)生時(shí)，C型纖維將信息傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system, CNS)，同時(shí)釋放P物質(zhì)、降鈣素基因相關(guān)肽(calcitonin gene-related peptide, CCRP)、速激肽、生長(zhǎng)抑素和一氧化氮等因子到局部環(huán)境。一旦活化，C型纖維可持續(xù)敏感化，即使在炎性反應(yīng)等因素消退后也保持致敏狀態(tài)[7- 8]。其他因素如性激素水平、免疫功能的異常、HPA軸紊亂、腹腔積液、病變類型和病變位置等，均可影響致敏的時(shí)間與方式，影響CNS的外周依賴性或非依賴性致敏[6,9]。實(shí)驗(yàn)表明，至少以下4點(diǎn)因素影響子宮內(nèi)膜異位癥疼痛：1)全身和局部激素環(huán)境;2)局部生長(zhǎng)因子環(huán)境;3)血管分布; 4)病變的感覺(jué)和交感神經(jīng)支配[7]。

3 NF-κB與子宮內(nèi)膜異位癥疼痛發(fā)生的機(jī)制

3.1 NF-κB與子宮內(nèi)膜異位癥炎性反應(yīng)

支配異位子宮內(nèi)膜的感覺(jué)神經(jīng)通過(guò)釋放促炎分子維持炎性反應(yīng)環(huán)境。同時(shí)，神經(jīng)纖維本身被炎性反應(yīng)環(huán)境致敏。子宮內(nèi)膜異位癥炎性反應(yīng)中可見(jiàn)到NF-κB的激活[6]，異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞能夠高表達(dá)TNF-α、IL- 1b和神經(jīng)生長(zhǎng)因子(nerve growth factor, NGF)，三者可以進(jìn)一步活化NF-κB， 進(jìn)而產(chǎn)生更多的促炎因子，例如調(diào)解活化正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌因子(regulated upon activation normal T-cell expressed and secreted, RANTES)、巨噬細(xì)胞移動(dòng)游走抑制因子(macrophage-migration inhibitory factor, MIF)、IL- 8、IL- 6、TNF-α、細(xì)胞間黏附分子- 1(intercellular adhesion molecule- 1, ICAM- 1)、單核細(xì)胞趨化蛋白- 1(monocyte chemoattractant protein- 1, MCP- 1)和環(huán)氧合酶2(cyclooxygenase- 2, COX- 2)等，其中IL- 8、IL- 6與卵巢子宮內(nèi)膜異位癥(OEM)的發(fā)生有關(guān)[1,10- 11]。這些因子可以正反饋NF-κB激活途徑，維持病灶中NF-κB的活性、巨噬細(xì)胞募集和腹腔內(nèi)的炎性反應(yīng)，從而活化與致敏周圍神經(jīng)纖維，影響外周環(huán)境，導(dǎo)致疼痛發(fā)生。

3.2 NF-κB與子宮內(nèi)膜異位癥細(xì)胞凋亡

在子宮內(nèi)膜異位癥患者中，異位的子宮內(nèi)膜細(xì)胞隨經(jīng)血逆流進(jìn)入腹腔，由于凋亡機(jī)制的缺陷，進(jìn)而浸潤(rùn)增殖[11- 12]。NF-κB可調(diào)節(jié)包括異位子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞等多種細(xì)胞的凋亡[1,10,13]。主要有3種機(jī)制參與控制異位子宮內(nèi)膜的凋亡：1)異位的子宮內(nèi)膜細(xì)胞對(duì)雌激素誘導(dǎo)的抗凋亡信號(hào)反應(yīng)較正常細(xì)胞敏感； 2)異位的子宮內(nèi)膜存在孕激素抵抗，導(dǎo)致孕激素誘導(dǎo)的凋亡難以進(jìn)行； 3)NF-κB具有抗細(xì)胞凋亡作用，TNF-α和雌激素能夠激活NF-κB，孕激素則抑制NF-κB[1- 2,11]。研究表明，抑制NF-κB可導(dǎo)致子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞減少，促進(jìn)子宮內(nèi)膜內(nèi)皮細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞的凋亡,其主要通過(guò)下調(diào)IL- 8、MIF、B淋巴細(xì)胞瘤- 2基因(B-cell lymphoma/leukemia- 2，Bcl- 2)、Bcl-XL以及激活caspase- 3、caspase- 8和caspase- 9來(lái)實(shí)現(xiàn)。在子宮內(nèi)膜細(xì)胞中NF-κB還能夠上調(diào)IL- 8和MIF，進(jìn)而刺激內(nèi)皮細(xì)胞增殖[1,10]。

總而言之，NF-κB的激活對(duì)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞產(chǎn)生了促活效應(yīng)，使之在異位組織中增殖，生成外周神經(jīng)與血管，導(dǎo)致疼痛，而抑制NF-κB可促進(jìn)凋亡，減緩疼痛[14]。

3.3 NF-κB與子宮內(nèi)膜異位癥引起的巨噬細(xì)胞激活

巨噬細(xì)胞在子宮內(nèi)膜異位癥炎性反應(yīng)中起到了重要作用。巨噬細(xì)胞能夠清除紅細(xì)胞、破損組織及腹腔內(nèi)子宮內(nèi)膜細(xì)胞。除此之外，腹腔內(nèi)巨噬細(xì)胞能夠表達(dá)并分泌促炎因子、生長(zhǎng)因子以及抗凋亡因子，促進(jìn)子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生[1,10,15]。

在巨噬細(xì)胞參與的炎性反應(yīng)中，NF-κB起到了重要作用[14]。研究表明，鐵離子是介導(dǎo)子宮內(nèi)膜異位癥相關(guān)的炎性反應(yīng)的介質(zhì)之一[13,16]，可在子宮內(nèi)膜異位癥患者的腹膜組織、巨噬細(xì)胞、盆腔積液和異位子宮內(nèi)膜組織中觀察到鐵水平升高[14]。適量鐵離子可增強(qiáng)巨噬細(xì)胞的生理作用及活化巨噬細(xì)胞中的NF-κB[1,17- 18]。此外，NF-κB激活的巨噬細(xì)胞釋放促炎因子，可激活異位子宮內(nèi)膜中的NF-κB，從而抑制凋亡并促進(jìn)炎性因子的產(chǎn)生，維持子宮內(nèi)膜異位癥的炎性反應(yīng)。同時(shí)，NF-κB激活的修復(fù)型巨噬細(xì)胞與血管生成有關(guān)，能夠促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜病變的擴(kuò)散[19- 20]。巨噬細(xì)胞及其產(chǎn)物也可以直接刺激NGF的合成。以上這些因素一方面維持了子宮內(nèi)膜異位癥患者腹腔中的炎性反應(yīng)，另一方面，在外周和中樞神經(jīng)元的存活、發(fā)育和發(fā)揮功能中起到關(guān)鍵作用，進(jìn)而導(dǎo)致了外周敏化的進(jìn)程[1,10,17]。

3.4 NF-κB與子宮內(nèi)膜異位癥細(xì)胞黏附和浸潤(rùn)

黏附和浸潤(rùn)是子宮內(nèi)膜異位病變形成的最初步驟，不僅有助于提高異位內(nèi)膜細(xì)胞的存活率，同時(shí)可以促進(jìn)局部促神經(jīng)生長(zhǎng)因子和外周致敏因子的生成。一旦子宮內(nèi)膜組織黏附到腹膜表面，子宮內(nèi)膜蛋白水解酶便開(kāi)始重塑細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix, ECM)，導(dǎo)致子宮內(nèi)膜侵襲腹膜間質(zhì)。這便涉及細(xì)胞與細(xì)胞、細(xì)胞與基質(zhì)的黏附分子表達(dá)[1、10]。兩種蛋白水解酶家族參與這一過(guò)程：基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)和纖溶酶原/纖溶酶激活系統(tǒng)[1,15]。MMP、尿激酶型纖溶酶原激活物(urokinase type plasminogen activator, uPA)和組織纖溶酶原激活物(tissue plasminogen activator, tPA)能夠被NF-κB調(diào)節(jié)。uPA啟動(dòng)子中含有RelA直接誘導(dǎo)其表達(dá)的NF-κB結(jié)合位點(diǎn)，IL- 1或TNF-α激活的NF-κB能夠轉(zhuǎn)錄uPA促進(jìn)其表達(dá)。NF-κB能夠調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜細(xì)胞中的MMP- 3、MMP- 9和MMP- 13的表達(dá)[1,10]，這些細(xì)胞的侵襲性隨著NF-κB功能的抑制劑而受到抑制。在其他細(xì)胞中，MMPs能被MIF上調(diào)，而在子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中MIF受到NF-κB的正調(diào)節(jié)。這些都說(shuō)明了NF-κB能夠促進(jìn)異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞的浸潤(rùn)[1]。

3.5 NF-κB與子宮內(nèi)膜異位癥神經(jīng)血管生成

除黏附浸潤(rùn)外，子宮內(nèi)膜異位病變的形成需要新生血管得以存活。血管受感覺(jué)和交感神經(jīng)纖維支配，作用于血管芽生的因子也作用于神經(jīng)纖維。因此，神經(jīng)常伴隨血管生成[19- 20]。NGF是介導(dǎo)異位子宮內(nèi)膜神經(jīng)生長(zhǎng)的重要神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，NF-κB介導(dǎo)的炎性反應(yīng)因子的釋放能夠激活NGF，使之發(fā)揮神經(jīng)生長(zhǎng)的活性，進(jìn)而一方面維持炎性反應(yīng)環(huán)境，另一方面使神經(jīng)血管芽生，促進(jìn)外周敏化進(jìn)行[6]。

血管生成是子宮內(nèi)膜異位病變形成的必要過(guò)程。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)促進(jìn)了子宮內(nèi)膜異位病變的發(fā)生與建立[1，13]。NF-κB是識(shí)別VEGF啟動(dòng)子區(qū)中多個(gè)調(diào)節(jié)元件的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子。NF-κB能夠正調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中MIF，進(jìn)而促進(jìn)血管生成[1]。

3.6 NF-κB與子宮內(nèi)膜異位癥雌、孕激素

子宮內(nèi)膜異位癥中局部雌激素濃度增加能夠促進(jìn)異位內(nèi)膜的生長(zhǎng)，促進(jìn)炎性反應(yīng)過(guò)程而激活NF-κB，使之發(fā)揮作用，同時(shí)可以直接致敏傷害感受器，增強(qiáng)其他促敏介質(zhì)發(fā)揮作用；孕激素能夠抑制NF-κB信號(hào)通路，因此使用孕激素可部分緩解疼痛[6，21]。另一方面，不僅雌、孕激素本身對(duì)疼痛造成影響，而且雌激素受體(estrogen receptor, ER)和孕激素受體(progesterone receptor, PR)也參與NF-κB的拮抗[1，11]。子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞中的雌激素受體能夠抑制NF-κB p50和p65亞基的DNA結(jié)合。NF-κB的活化能夠使ER-α對(duì)雌激素反應(yīng)性降低。一些新型雌激素受體例如GPR30參與子宮內(nèi)膜異位癥疼痛的形成。雌激素通過(guò)與GPR30相互作用進(jìn)而與瘦蛋白反應(yīng)以增強(qiáng)傷害性反應(yīng)[22]。一項(xiàng)研究顯示，NF-κB/p65激活和PR-B免疫反應(yīng)對(duì)卵巢子宮內(nèi)膜異位癥的復(fù)發(fā)有預(yù)測(cè)價(jià)值[1]。

4 問(wèn)題與展望

子宮內(nèi)膜異位癥是婦科常見(jiàn)疾病。子宮內(nèi)膜細(xì)胞侵入子宮外的組織異位增殖，產(chǎn)生疼痛(痛經(jīng)、尿痛、慢性盆腔疼痛)。外周敏化是疼痛建立的起始步驟，NF-κB能夠通過(guò)介導(dǎo)炎性反應(yīng)、抑制細(xì)胞凋亡、促進(jìn)神經(jīng)血管生成等機(jī)制影響外周敏化進(jìn)而建立中樞敏化，抑制NF-κB可明顯抑制子宮內(nèi)膜異位癥的發(fā)生和發(fā)展，并且減少子宮內(nèi)膜異位癥的相關(guān)癥狀。隨著microRNA技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)可能出現(xiàn)靶向抑制NF-κB的microRNA，從而抑制NF-κB在子宮內(nèi)膜異位癥發(fā)生和發(fā)展中的作用，以治療和預(yù)防子宮內(nèi)膜異位癥疼痛。