子宮內膜異位癥對胚胎著床影響的研究進展

吳天思 趙瑞華

子宮內膜異位癥(endometriosis，EM)與不孕有密切關系。內異癥可從卵泡發育、排卵、受精、運輸、著床、受精卵發育等妊娠的各個環節對正常妊娠造成干擾，從而導致不孕。其中，胚胎著床是胎孕的重要過程，又稱為植入，是指胚泡經過定位、黏附后侵入子宮內膜的過程。胚胎著床主要取決于胚胎侵入能力以及子宮內膜容受性這兩個重要因素［1］，成功著床需要兩者密切合作。胚泡侵入能力和子宮內膜容受性的形成受多種因素共同調節，本文將分別就各自的主要因素的作用機制和在著床窗口期的表達及其在EM患者中表達的變化情況，來論述子宮內膜異位癥對胚胎著床的影響，為子宮內膜異位癥相關不孕癥患者的治療提供幫助。

1 子宮內膜異位癥對胚胎侵入能力的影響

胚胎的侵入性和能力由胚泡滋養層表達。Bischof等［2］通過在體外的實驗還指出，滋養細胞的侵襲是受自分泌(滋養細胞分泌源性的)和旁分泌(子宮內膜分泌源性的)的細胞因子和生長因子共同調控的。也有研究表明，胚胎的質量也可以影響胚胎的種植能力［3］。

1.1 基質金屬蛋白酶及其抑制劑與胚胎侵入 基質金屬蛋白酶(MMPs)是胚泡滋養層侵入性標志，其蛋白表達與滋養層細胞最大侵入能力相吻合。MMPs通過降解子宮內膜細胞外基質(ECM)，使細胞間連接疏松，為胚胎植入子宮內膜做準備。研究發現，在胚胎著床過程中，MMPs對宿主ECM的降解作用受其天然抑制劑(TIMPs)的調控［4］。MMPs/TIMPs是由胚胎滋養層細胞和蛻膜細胞共同分泌的一組蛋白水解酶。研究指出MMP-9/TIMP-3兩者的動態平衡構成了小鼠胚胎著床中滋養層細胞侵入的主要介導或限制因子［5］。提示，MMP-9/TIMP-3在胚泡著床時，相互作用形成動態平衡以防止胚泡滋養層對子宮內膜的過度侵入或者侵入不足，從而保證妊娠的順利進行。

1.2 子宮內膜異位癥與基質金屬蛋白酶及其抑制劑的表達 胚胎著床時，MMPs/TIMPs特異性的表達于胚泡著床區［6］，且兩者均為高表達［7］。研究發現，EM患者卵泡液中MMP-2，-9呈高表達，而TIMP-1表達降低，MMP-2，-9/TIMP-1表達比例失衡［8］。目前國內外對EM患者以及EM模型動物在著床窗口期胚泡滋養層細胞以及蛻膜細胞MMPs/TIMPs的表達研究較少，但有研究發現，與正常子宮內膜相比，EM患者在位內膜中TIMP-3呈低水平表達［4］。因此我們可以認為，EM導致胚泡植入過程中MMPs/TIMPs的平衡失調，從而導致著床的失敗。

1.3 子宮內膜異位癥對胚胎質量的影響 卵母細胞的質量直接影響著胚胎的質量。李建青等［9］通過對EM不孕患者和無EM不孕患者卵泡液中血管內皮生長因子(VEGF)的測定，發現EM不孕患者卵泡液中VEGF水平顯著高于對照組。卵母細胞生長發育的微環境即卵泡液對卵子的質量和發育起到重要作用，其出現異?？稍斐陕炎淤|量下降。VEGF作為評價卵母細胞成熟及早期胚胎發育潛能的指標［10］，VEGF水平過高或過低均可導致卵母細胞質量下降，卵泡液中VEGF的高表達表明，子宮內膜異位癥使卵母細胞質量下降。研究表明，將因EM和輸卵管因素或男性因素行IVF/ICSI的患者進行對照研究，發現EM患者的竇狀卵泡數、獲卵數、受精率、卵裂率以及高質量胚胎獲得數均低于對照組患者［11，12］。這表明，子宮內膜異位癥可影響卵巢功能，損害卵母細胞進而影響胚胎的質量和發育。

2 子宮內膜異位癥對子宮內膜容受性的影響

子宮內膜容受性是指子宮內膜對胚胎植入時的接受能力，正常的子宮內膜只在一個短暫且關鍵的時期即“著床窗口期”允許胚泡植入，著床窗口期約發生在排卵后6～7 d。子宮內膜的容受性受多種因素共同調控，目前多從形態學、分子生物學、基因學的角度進行探討。

2.1 子宮內膜異位癥對子宮內膜細胞形態的改變在細胞形態學方面，胞飲突作為子宮內膜容受性的形態學標志已經被國內外眾多學者所接受。胞飲突是子宮內膜在著床窗口期絨毛狀上皮細胞微絨毛暫時融合，上皮細胞膜頂端出現的平滑膜突起［13］。胞飲突的形成可以分為發育中、發育完全和退化3個階段［14］。發育中的胞飲突，細胞表面有菲薄的內膜突起，微絨毛由發育前在內膜表面密集覆蓋變的逐漸減少。完全發育的胞飲突，形似“蘑菇”，微絨毛幾乎消失。退化的胞飲突，突起減少，表面褶皺增多并逐漸萎縮，內膜表面的微絨毛再次出現。Pantos等［15］研究顯示，胞飲突即使沒有達到發育最成熟的時間也可妊娠，但其表達最豐富時妊娠率明顯升高，表明胞飲突的表達量與胚胎著床率之間存在正相關。胞飲突平均出現在自然周期月經的第20～21天［16］，出現的時間因個體不同可相差5 d。

研究表明，EM合并不孕患者圍著床期的子宮內膜腺體數、分泌細胞表面微絨毛、基質有絲分裂和有空泡的細胞數較正常子宮內膜減少，纖毛再生不全，胞質腫脹疏松，有的細胞出現核固縮［17，18］。有研究報道，EMs合并不孕的患者圍著床期子宮內膜胞飲突較正常女性減少［17］。胞飲突的數量與胚胎著床成功與否密切相關，許多患者由于胞飲突的表達缺陷而導致著床失敗。但Ordi等［19］研究發現，輕度EM合并不孕的患者著床窗口期子宮內膜胞飲突的出現及表達并無明顯下降。因此，胞飲突與子宮內膜異位癥相關不孕癥的發病關系還需繼續研究，進一步確證。

2.2 子宮內膜異位癥與子宮內膜厚度、類型及血流子宮內膜在自然月經周期隨著卵泡發育、雌激素水平升高而不斷增厚，子宮內膜厚度的變化反映了內膜的功能狀態，著床窗口期適宜的內膜厚度易于胚胎的著床。目前子宮內膜厚度與妊娠率之間的關系較為公認的是，圍排卵期內膜厚度＜5～8 mm時有較強的陰性預測價值。子宮內膜形態分為3型:A型:即三線型或多層子宮內膜，為外層和中部強回聲以及內層低回聲或暗區，宮腔中線回聲明顯;B型:為中部孤立回聲，同子宮內膜肌層圖像，宮腔中線回聲不明顯;C型:為均質強回聲，無宮腔中線回聲。研究表明，A型子宮內膜的妊娠率較B、C型高［20］。子宮內膜的功能狀態與血流灌注密切相關，著床窗口期子宮內膜血液灌注良好是胚胎植入的關鍵。所以有研究提出子宮內膜及內膜下血流能直接反映子宮內膜血流灌注，可作為評估子宮內膜容受性的指標。研究指出，內膜及內膜下血流同時存在預示著良好的子宮內膜容受性［21］。盡管子宮內膜的厚度、形態及血流與妊娠的關系尚存在爭議，但通過超聲對子宮宮腔形態、子宮內膜厚度、類型及血流等方面的檢測，可以獲得子宮內膜的功能變化，為子宮內膜容受性的評估提供了簡便有效且非損傷性的檢測方法。將各超聲參數綜合評估子宮內膜容受性，以指導臨床用藥來改善內膜功能，對于提高妊娠率有深遠意義。

陳愛蘭等［22］利用經陰道彩色多普勒超聲對EM不孕患者和正常育齡女性在著床窗口期對子宮內膜厚度和子宮內膜及內膜下血流檢測，發現在著床窗口期EM不孕患者的子宮內膜厚度與正常組無明顯差異，但子宮內膜及內膜下均有血流分布的患者中，EM不孕患者較正常組人數顯著減少。劉見橋等［23］研究也表明，EM不孕患者在圍著床期子宮內膜的厚度及類型與非內異癥不孕患者無顯著差異。提示，EM不孕患者子宮內膜及內膜下血流的減少可能是導致子宮內膜容受性下降的原因之一。

2.3 子宮內膜異位癥與子宮內膜容受性相關因子的表達

2.3.1 子宮內膜異位癥與整合素αvβ3的表達:整合素是一類由α、β兩亞單位構成的細胞粘附分子，普遍存在于細胞表面，介導細胞間及細胞與細胞外基質間的黏附和信息傳導?，F已發現α亞單位18種，β亞單位8種，兩者組合成20多種整合素。整合素在子宮內膜細胞及滋養細胞上大量表達，參與滋養細胞的黏附，并具有誘導其分化的作用。研究發現，α1β1、αvβ3、α4β1在分泌期的表達明顯高于增殖期，并且αvβ3的表達變化最顯著，從黃體中期以后升高并持續到妊娠早期［24］。此時恰與植入窗口期一致，因此認為整合素ανβ3的表達有助于子宮內膜由非黏附狀態向黏附狀態的轉變，與子宮內膜對胚泡的容受性有關。整合素αvβ3在子宮內膜容受性的形成中扮演了很重要的角色。目前，整合素αvβ3是子宮內膜容受性的一個公認的重要衡量指標［25］。

有研究發現，EM患者黃體中期在位內膜整合素αvβ3的表達較非EM對照組顯著降低［26，27］。因此我們可以推測，整合素αvβ3在EM患者著床窗口期在位內膜的表達缺陷，很可能導致子宮內膜容受性下降，內膜與胚胎黏附障礙，從而導致著床失敗，整合素在子宮內膜表達的降低是子宮內膜異位癥相關不孕的原因之一。

2.3.2 子宮內膜異位癥與白血病抑制因子的表達:白血病抑制因子(LIF)是一種具有廣泛生物學功能的細胞因子。LIF通過與LIF受體結合來發揮作用。正常時LIF和LIF受體在子宮內膜的表達于分泌中晚期及妊娠早期達到峰值，與胚胎著床時間一致。動物研究已證實，無LIF基因表達的小鼠能生成良好的胚胎，但在圍著床期胚胎卻不能著床，將此胚胎移植到LIF基因正常的小鼠子宮內則能正常著床［28］。因此通常會認為，著床窗口期LIF在子宮內膜的表達是判斷內膜對胚泡是否具有容受性或胚泡能否著床的重要標志之一［29］。目前認為LIF對胚胎著床的作用調節機制，可能有以下幾點:首先，LIF能增強著床相關調節因子如HOXA1O的表達啟動胚泡著床。其次，LIF通過調節母胎免疫，使子宮內膜對胚胎容受。最后，LIF可以增加孕早期人絨毛膜促性腺激素HCG的分泌從而維持妊娠。

有學者將EM不孕患者和正常女性在著床窗口期的子宮內膜進行檢測，結果均發現EM不孕患者子宮內膜LIF的表達較正常女性明顯下降［30，31］。另多項研究證實，芳香化酶在EM患者在位內膜中表達增高，活性增加［32］。而芳香化酶是雌激素合成過程中的關鍵酶，在調節局部雌激素濃度上起重要作用。研究發現，人子宮內膜LIF的表達受孕激素調控，孕激素可以上調LIF的表達，而雌激素使LIF的表達下降［33］。據此猜測，EM患者在位內膜中過高的雌激素水平有可能降低了LIF在著床窗口期的表達，從而使子宮內膜對胚胎的容受性下降，導致著床失敗。

2.4 子宮內膜異位癥與雌孕激素及其受體的表達雌激素和孕激素是胚泡著床過程中起主導作用的激素，通過與各自受體相互作用調節子宮內膜發育到容受狀態從而有利于胚泡著床和發育。著床期，雌激素促使子宮內膜增生肥大，孕激素使內膜從增生期轉為分泌期以利于胚胎著床。孕激素水平升高對子宮內膜上皮細胞的孕激素受體(PR)起降調作用。而孕激素受體的下調與胞飲突、整合素αvβ3直接相關。分泌期雌激素受體(ER)的減少可保護子宮內膜避免長期雌激素刺激。高水平雌激素可使子宮內膜著床窗口期加快關閉，同時引起著床相關因子表達異常。因此，雌激素水平過高或孕激素水平過低導致雌激素/孕激素失調時可降低子宮內膜的容受性，從而導致胚泡著床失敗。

動物實驗及臨床研究均證實，EM患者著床窗口期在位內膜對孕激素存在抵抗現象［34，35］。在位內膜對孕激素反應不良使子宮內膜容受性下降，內膜與胚胎發育不同步，導致著床失敗。EM患者在位內膜芳香化酶表達增加，使得局部的雌激素水平升高，這可能導致雌激素/孕激素失調，從而導致ERα的升高。ERα作為ER的一個亞型，在分泌期受孕激素的抑制應下調，EM患者著床窗口期ERα不恰當的高表達，從而可能損害子宮內膜對胚胎的容受性。

2.5 子宮內膜異位癥與HOXA10的表達 同源框基因(homeobox，HOX)屬于多基因家族的轉錄調控基因，其中HOXA10和HOXA11與胚胎著床密切相關。HOXA10的表達隨月經周期的變化出現周期性，在著床窗口期的子宮內膜中表達顯著性增加，與血液中孕酮值升高一致［36］。動物及臨床研究已證實HOXA10是子宮內膜容受性建立和胚胎成功著床的必需調節因子。著床期，HOXA10與影響子宮內膜容受性的因子相互作用，共同介導胚胎著床。雌孕激素和LIF等多種因子共同調節HOXA10的表達，同時HOXA10可直接或間接的調節整合素αvβ3和胞飲突等著床相關因素的表達。

研究發現，EM患者在位內膜中HOXA10基因啟動子呈高度甲基化狀態，基因啟動子區域的高度甲基化可以導致基因表達下降［37］。鄧凱賢等［38］的研究也證實，EM患者在位內膜在著床期存在HOXA10基因的異常甲基化，且EM合并不孕的患者異常甲基化率高達50%。EM患者在著床窗口期在位內膜中HOXA10的表達較正常內膜明顯下降。由此我們可以推測，著床期，EM患者在位內膜HOXA10基因的異常甲基化使得HOXA10表達下降。HOXA10在著床期子宮內膜表達下降可直接影響EM患者子宮內膜容受性，并且還可以直接影響整合素αvβ3和胞飲突等著床相關因素的表達從而影響胚胎著床。

綜上所述，胚胎著床是一個復雜且精細的過程。子宮內膜異位癥可能通過影響胚泡侵入能力以及子宮內膜容受性來影響胚胎著床。EM患者的在位內膜在種植窗口期從細胞形態到分子到基因存在著一系列的異常改變，從而降低了胚泡的侵入能力和子宮內膜容受性，導致胚胎著床障礙而不孕。因此，研究EM患者的著床相關因子對提高EM相關不孕患者的妊娠率有著重大的意義。

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