孕激素抵抗在不孕癥發(fā)生發(fā)展中作用的研究進展

霍晶晶，羅星雨，杜愿，轉黎，李云秀，唐鄒穎，胥琴

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

不孕癥是指育齡期性生活正常女性未避孕1年及以上未能實現臨床妊娠［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［2］。孕激素抵抗是由于孕激素受體（PR）缺陷、PR激活子改變及相關基因變化等導致，使患者對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膜容受性，進而影響女性受孕［4］。孕激素抵抗的不孕婦女多合并有子宮內膜異位癥（EMT）、多囊卵巢綜合征（PCOS）及子宮內膜異常增生等疾?。?］，這些疾病中炎癥因子、微小RNA（miRNA）、DNA甲基化、叉頭框轉錄因子O1（FOXO1）、白血病抑制因子（LIF）、同源盒基因-A10（Hoxa10）等均參與PR的調控，進一步介導孕激素抵抗的發(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制具有重要意義。因此，本文對EMT、PCOS及子宮內膜異常增生等疾病中孕激素抵抗的作用機制作一綜述，旨在為孕激素抵抗導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，異位內膜病變中間質細胞孕激素受體B（PR-B）表達減少，雌激素活性上調，2型17β羥類固醇脫氫酶對孕酮的反應降低，促炎因子表達增強［6］，表明炎癥因子與PR的表達呈負相關性。CHAE等［7］設計了一項研究，將子宮內膜間質細胞分為對照組、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）組、EMT組。結果顯示TNF-α組和EMT組PR-B/PR-A值均明顯降低；將EMT患者在位子宮內膜（EUE）和卵巢EMT組織中PR-B的表達與對照組比較，發(fā)現EMT患者EUE和卵巢EMT組織的PR-B表達量明顯降低。表明孕激素抵抗可能與EMT在位子宮內膜中炎性因子下調PR的表達有關。

研究發(fā)現，炎癥因子通過改變免疫細胞（巨噬細胞、自然殺傷細胞和T細胞）的功能及類固醇受體表達，增加芳香酶活性使雌激素的表達增加，子宮內膜雌激素過表達可下調PR表達，導致子宮內膜容受性降低，引起不孕［3］。XU等［8］將子宮內膜細胞分為對照組、TNF-α組，發(fā)現TNF-α組前列腺素I2的表達增加，引起血小板源性生長因子（PDGF）、基質金屬蛋白酶-2（MMP2）和金屬蛋白酶組織抑制劑1（TIMP1）在mRNA上的表達降低，進而刺激E-選擇素和內皮細胞黏附分子（VCAM）表達增加。PDGF、MMP2、TIMP1、E-選擇素、VCAM是參與子宮內膜容受性調控的相關因子。表明炎癥因子可能通過上調雌激素表達量，影響與子宮內膜容受性相關因子的表達，從而影響胚胎植入。后用阿司匹林處理兩組細胞，發(fā)現前列腺素I2的表達減少，處理后侵入內皮細胞中的滋養(yǎng)層細胞增加。同樣WANG等［9］的研究也發(fā)現，小劑量阿司匹林治療后，EMT患者子宮內膜中PR-B的表達量與對照組相比明顯增加。表明阿司匹林可減少EMT種植窗期炎癥因子的表達，可為治療EMT孕激素抵抗相關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，參與轉錄后基因調控［10］。目前發(fā)現，EMT合并不孕患者子宮內膜組織中存在多種差異性表達的miRNA，子宮內膜蛻膜化過程中其miRNA差異性表達可能與PR相關的蛋白酪氨酸磷酸酶/蛋白激酶（PTEN/AKT）信號通路有關［11］。此外，JOSHI等［12］的研究發(fā)現，EMT患者中miRNA-29c的表達增加，過表達的miRNA-29c通過下調FK506結合蛋白4的表達進而降低孕激素的敏感性。PEI等［10］對輕度EMT合并不孕婦女的EUE進行miRNA分析，與對照組相比，EMT組EUE中66個miRNA存在顯著差異性；EUE分泌中期PR在mRNA水平上表達降低，miRNA-194-3p表達增加；進一步轉染miRNA-194-3p后子宮內膜基質細胞（ESC）中PR表達降低，而加入轉染miRNA-194-3p抑制劑后則ESC中PR的表達增加。表明miRNA在抑制ESC中PR的表達方面起著關鍵作用，參與了EMT相關孕激素抵抗所致不孕相關信號通路的調控。

1.3 DNA甲基化 DNA甲基化是表觀遺傳學的一種修飾方式，DNA甲基化的異常被認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，可調控PR亞型PR-A/B的表觀遺傳學。PR-A/B的表觀遺傳學改變可能與EMT的孕激素抵抗的形成有關［13］。LI等［14］構建小鼠EMT模型后用DNA甲基轉移酶抑制劑抑制小鼠機體甲基化，發(fā)現小鼠子宮內膜病變中PR在mRNA水平上顯著增加，異位內膜病變的擴散被抑制。表明EMT患者機體的高甲基化可能抑制PR基因表達。ROCHA-JUNIOR等［13］將不孕癥患者分為EMT組、對照組（非EMT組），發(fā)現EMT組中PR-B基因甲基化率為50%，對照組甲基化率為20%。進一步對卵巢異位子宮內膜基質細胞和健康子宮內膜基質細胞進行全基因組DNA甲基化分析，觀察到EMT患者在位子宮內膜中，PR基因高甲基化誘導孕激素抵抗的發(fā)生，可降低子宮內膜蛻膜化，導致子宮內膜容受性降低及增加胚胎植入失敗率［6］?？梢?，DNA甲基化水平可作為孕激素抵抗導致不孕的又一作用機制，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是一種多功能的細胞因子。子宮內膜中LIF的表達量在胚胎植入窗口期最高，LIF與白血病抑制因子受體結合可以激活LIF-STAT3信號通路來調節(jié)胚胎著床和子宮內膜蛻膜化［15］。在小鼠子宮內膜中LIF低表達與PR的表達缺陷相一致［16］。ALBAGHDADI等［17］發(fā)現，PCOS小鼠子宮內膜中LIF及PR的表達量較對照組低、胚胎著床相關因子STAT3及NF-κB活性降低、子宮內膜蛻膜化相關因子IL-11及粒細胞—巨噬細胞集落刺激因子的表達下調。后用二甲雙胍或他克莫司治療，發(fā)現子宮內膜中蛋白抑制劑使PR的表達量增加，引起子宮內膜中LIF表達量顯著上調、STAT3和NF-κB磷酸化水平提高，進而提高了子宮內膜容受性，促進胚胎植入。表明孕激素抵抗可能與PR調控的LIF/STAT3/NF-κB信號通路有關，該信號通路異?？蓪е屡咛ブ踩胧∩踔敛辉小Ｏ喾?，應用二甲雙胍或他克莫司治療，可能對改善孕激素抵抗相關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結合轉錄因子，Hoxa10 mRNA的表達在分泌中期顯著升高，這與胚胎著床時間、組織學分化高峰及孕激素的分泌高峰相一致［18］。XU等［19］在研究子宮內膜蛻膜化過程中Hoxa10與骨髓嗜病毒整合位點1（MEIS1）的相互作用中發(fā)現，PR通過下調MEIS1的表達作用于Hoxa10的靶基因，使內皮素-1蛋白受體和賴氨酸乙酰轉移酶的表達降低，從而引起子宮內膜蛻膜化異常。子宮內膜蛻膜化正常與否與妊娠結局相關，因此PR可調控Hoxa10的表達從而影響妊娠率。此外，SENTURK等［20］納入20例PCOS不孕患者，將其予經腹腔鏡卵巢打孔術處理，術后患者子宮內膜中Hoxa10 mRNA表達增加，其受孕率約是未處理前的4.4倍。表明子宮內膜中Hoxa10低表達可能與子宮內膜容受性差、生育能力降低有關。EZOE等［21］的研究進一步表明，在胚胎植入過程中，人絨毛膜促性腺激素（HCG）可提高子宮內膜中PR表達；經HCG處理后的不孕癥患者子宮內膜中Hoxa10啟動子甲基化轉移酶明顯減少，促進子宮內膜蛻膜化、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制之一；應用HCG治療通過上調PR表達進而抑制Hoxa10甲基化，可為治療孕激素抵抗相關不孕患者提供一種可能的診療機制。

2.3 FOXO1 FOXO1屬于FOXO家族的一員，參與細胞增殖、凋亡、自噬、代謝、炎癥反應等多種病理生理過程［23］。研究發(fā)現FOXO1可作為孕激素抵抗作用的分子靶點，參與子宮內膜蛻膜化，影響胚胎植入［24］。PCOS患者中FOXO1磷酸化與慢性炎癥因子TNF-α的表達呈正相關，此過程可能與FOXO1激活TNF-α/NF-κB信號通路有關［23］。先前研究已表明炎癥因子下調PR的表達參與子宮內膜孕激素抵抗的形成。由此推測FOXO1磷酸化可能通過增加促炎因子表達量導致子宮內膜孕激素抵抗。此外，VASQUEZ等［25］將小鼠子宮腔上皮（LE）組織中FOXO1基因敲低表達，發(fā)現小鼠子宮LE中PR較對照組增高；進一步研究發(fā)現，子宮LE中PR高表達、ESC中PR低表達，可能導致ESC蛻膜化障礙、胚胎著床失敗，引起不孕［26］。綜上所述，FOXO1與子宮ESC中PR的表達呈正相關。

3 子宮內膜異常增生與孕激素抵抗

3.1 有絲分裂誘導基因6（MIG-6）MIG-6是孕激素信號通路的重要參與者，可以抑制雌激素介導的子宮內膜增生［27］。TEASLEY等［28］將小鼠分為對照組和MIG-6敲低組（MIG-6KO組）。與對照組相比，MIG-6KO組小鼠子宮內膜中磷脂酶A2（cPLA2）表達增加，該組孕激素治療后MIG-6KO組cPLA2的表達更高，同時可引起子宮內膜異常增生誘發(fā)子宮內膜癌；從而表明子宮內膜中MIG-6缺失可增加cPLA2的表達量，參與孕激素抵抗的發(fā)生，進而導致子宮內膜異常增生。進一步研究發(fā)現，MIG-6KO組較對照組PR表達降低、AKT/STAT3磷酸化增加，子宮內膜上皮細胞出現異常增殖；MIG-6KO組細胞與MIG-6、孕激素共培養(yǎng)后，發(fā)現該組細胞異常增生部分恢復［27，29］。研究表明，子宮內膜中MIG-6參與了孕激素抵抗的調控，MIG-6低表達可促進子宮內膜異常增生，它是否進一步破壞了子宮內膜正常功能影響胚胎著床暫無相關報道。

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

綜上所述，不孕癥是多因素導致的復雜疾病?，F有研究已表明子宮內膜中PR表達下調可使患者子宮內膜中孕激素敏感性降低或消失，導致子宮內膜容受性改變及胚胎植入率降低，進而引起不孕。孕激素抵抗常與EMT、PCOS、子宮內膜異常增生共存，在EMT中孕激素抵抗可能與炎癥因子的過度表達、miRNA的差異性表達及DNA甲基化有關；在PCOS中孕激素抵抗可能與LIF、Hoxa10及FOXO1表達降低有關；在子宮內膜異常增生中孕激素抵抗可能與MIG-6表達降低、TGF-β/Smad2/Smad3信號通路異常有關。因此，探索這些疾病中孕激素抵抗導致不孕的相關信號通路及具體作用靶點，對于預防和治療不孕癥具有一定的指導意義。但不孕癥患者發(fā)生孕激素抵抗的機制較為復雜，仍需設計實驗進一步探索其具體機制。