樊旭梅 汤伟伟 熊 露 万贵平▲
1.南京中医药大学附属中西医结合医院妇产科，江苏南京 210028；
2.江苏省中医药研究院，江苏南京 210028
子宫内膜异位症（endometriosis，EMs）是具有活性的子宫内膜组织出现在子宫腔被覆内膜及子宫以外的激素依赖性疾病。据统计，在育龄期女性中约10%患有EMs，即全球EMs患者约有1.76亿，不孕症女性合并EMs的患者有20%～50%，EMs伴慢性盆腔痛女性有71%～87%[1]。EMs的主要症状是痛经、不孕症和慢性盆腔痛，致使患者的生活质量降低，甚至增加了社会卫生资源的负担。EMs被很多现代医家称为慢性病。因此，目前EMs的治疗原则是控制疼痛，减少复发，保护生育力，终生管理。
蛋白质翻译后，通过共价修饰靶蛋白上特定的氨基酸残基，改变靶蛋白的物理和化学性质，最终改变其生物学功能，称为蛋白质翻译后修饰。泛素化是真核生物中最普遍、最复杂的蛋白质翻译后修饰之一，其主要介导蛋白质的降解过程。细胞内靶蛋白的降解过程主要通过泛素-蛋白酶系统（ubiquitin-proteasome system，UPS）。近年来，许多研究已证实泛素化通过调控EMs的相关通路，在肿瘤生长和增殖过程有很大的影响。
EMs与不孕间的关系是公认的，并有充分的证据支持两者是相关的[2]。EMs会影响女性的生育能力。育龄期女性生育力约为15%，而EMs女性患者生育力仅2%～10%[3]。
EMs导致不孕的具体机制目前并不完全清楚，目前，一些学说如前列腺素学说、自身免疫反应学说和内分泌学说，从病理生理的角度阐述了EMs不孕的原因[4]。妊娠的关键是具有良好的子宫内膜状态。胚胎的着床，胚胎远期的发育和胎盘的形成都受子宫内膜容受性的影响。相关研究表明子宫解剖因素、免疫和代谢方面的影响及内分泌的调节等均调节子宫内膜容受性[5]。
EMs不同程度地改变了患者子宫内膜容受性生物标志物水平、子宫内膜血流参数、子宫内膜正常基因调控、性激素水平及免疫功能等，致使子宫内膜容受性下降，是EMs引起不孕的主要原因[6]。近些年来，越来越多的医学家通过研究子宫内膜容受性去解决女性生殖问题。
子宫内膜容受性是指子宫内膜在种植窗期接受胚胎的能力。子宫内膜在有限的时间内，允许囊胚黏附、侵入、种植，这一时期为种植窗口期（window of implantation，WOI）。人类的种植期一般在7～10 d。子宫内膜容受性下降可能会导致不孕、流产、妊娠期高血压疾病等[7]。研究表明，子宫内膜容受性的形成除了受雌、孕激素的调节，还受其他因素的调节，包括细胞黏附分子家族、细胞因子、前列腺素类、糖复合物，还有一些未知因素[8]。
关于EMs患者在位内膜容受性的研究发现，与内膜容受性密切相关的生物学标志物如同源框基因A10（HOXA10）、白血病抑制因子（LIF）、雌激素受体（ER）、孕激素受体（PR）等表达减少，说明EMs患者的子宫内膜容受性受损[9-11]。研究表明，EMs会导致全身和局部细胞因子表达的改变，进一步影响子宫内膜功能，从而使患者的生育率下降[12]。
HOX是能编码60个氨基酸的DNA序列，主要调节子宫内膜容受性和调控胚胎发育，对细胞的定向分化与增殖的影响也很大[13]。HOXA是HOX基因中重要的一大类，其中9、10、11、13这4个基因的表达分别在输卵管、子宫、子宫和宫颈、阴道上段。这些基因在生殖系统发育中有很大的作用[14]。HOXA10在胚胎发生过程中对子宫的发育和模式形成至关重要。性类固醇和胚胎促进HOXA10的表达，随着孕激素水平的升高，HOXA10的表达在着床时达到峰值[15]。HOXA10正常表达在维持子宫内膜正常分化中起关键作用，研究表明，随着EMs分期标准（r-AFS）分期增高，HOXA10表达水平明显降低，在EMs合并不孕患者中降低更为明显[16]。
HOXA10参与卵泡成熟、胚胎着床、胎盘植入等过程，通过改善子宫内膜容受性、子宫内膜基质细胞蜕膜化调节母体的免疫耐受性等保证妊娠成功[17]。Siracusa等[18]研究表明，小鼠实验中，发现小鼠在敲除HOXA10基因后能正常排卵并妊娠，但胚胎却在子宫内存活率很低，说明HOXA10缺失可能影响了受精卵着床。相关研究发现，在受精卵着床窗口期HOXA10表达最高，HOXA10的表达减少可能与子宫内膜相关不孕有很大关系[19]。提示着床期子宫内膜HOXA10基因的表达可作为内膜容受性的指标[20]。然而是怎样的机制调控了关键靶点HOXA10，使其蛋白功能在EMs不孕患者中发生改变？弄清楚这些问题将有助于深入理解EMs导致不孕的分子机制，为EMs相关性不孕的治疗提供新方法。由此说明HOXA10是子宫内膜容受性建立的关键靶点。
有研究提示，复发性着床失败的女性子宫内膜中，HOXA10的表达明显低于生育对照组[21]。Han等[22]研究发现，S相激酶相关蛋白2（SKP2）通过与HOXA10相互作用，降低了HOXA10的蛋白稳定性，进一步恶化了子宫的接受能力。因此推测SKP2基因表达的改变与人类植入缺陷有关。在黄体期SKP2的高表达降低了HOXA10的表达，抑制了子宫内膜增生和卵泡粘连，使子宫接受能力恶化。
泛素（Ubiquitin，Ub）是由76个氨基酸组成的高度保守蛋白，存在于所有的真核生物中[23]。泛素化（Ubiquitination）是通过泛素激活酶E1、泛素结合酶E2、泛素连接酶E3参与的E1-E2-E3酶级联反应传递到底物蛋白表面[24]。
Ub向底物蛋白的传递很复杂。第一步，在消耗ATP的情况下，Ub被泛素激活酶E1激活，通过硫酯键连接形成E1～Ub复合物。第二步，E1～Ub复合物被泛素结合酶E2识别，活化的泛素分子通过硫酯键传递到E2的活性位点Cys残基，形成E2～Ub复合物。第三步，泛素连接酶E3识别E2～Ub复合物和底物蛋白，将Ub传递到底物蛋白上[25]。泛素修饰底物蛋白的形式有2种，第一种是单泛素化，是一个泛素分子共价结合到底物蛋白的赖氨酸残基上。若该反应在一个底物蛋白上的多个赖氨酸残基上结合，则称为多单泛素化。第二种多聚泛素化修饰，是多个泛素分子结合到一个底物蛋白上的赖氨酸残基上[26]。泛素分子会形成8种相应的泛素链，不同类型的多聚泛素链的构象不同，而且其构象处于动态变化中，而后与底物蛋白特异性结合，进而引发一系列的反应。多聚泛素链构象的多样性在细胞生理功能调节中发挥着重要作用[27]。
在正常人体中，蛋白质翻译后需要被准确修饰后才能正常调控细胞的增殖及分化等功能。如果蛋白质翻译后修饰异常时，其具有的功能失调，细胞有可能会过度增殖并引发细胞癌变[28]。因此，需要通过某一途径有效的降解这些蛋白质，才能维持细胞的稳态。研究表明，泛素-蛋白酶系统（UPS）是一种多催化细胞质和核蛋白复合物，存在于所有真核细胞中，主要的功能是将蛋白水解并维持细胞中正常的蛋白质稳态[29]。
Ilad等[30]首次发表了在EMs中存在Ub的表达。研究结果显示，异位内膜腺上皮中Ub表达明显高于在位正常内膜，而且在腺上皮和间质细胞中分泌期Ub的表达高于增殖期的周期性变化[31]。
三结构域蛋白（TRIM）家族由70多个成员蛋白组成，是一类泛素连接酶，参与了免疫、增殖、抗病毒过程、肿瘤发生和转录调控等生物学过程。多个TRIM家族成员蛋白已被证明与癌症有关，有EMs患者中有多个TRIM家族成员表达上调，TRIM家族在肿瘤中发挥关键作用。研究表明，在EMs中TRIM59通过泛素化抑制PPM1A，从而激活Smad/TGF信号通路，使其在肿瘤增殖和移植中发挥作用[32]。另有研究结果提示，ERK1/2/C-myc信号通路参与了TRIM65在EMs发病机制中的调控[33]。
Smad泛素调控因子1（SMURF1）是一种著名的Nedd4家族E3泛素连接酶，通过靶向底物蛋白进行泛素化和蛋白酶体降解，调节细胞定位，介导肿瘤发生、轴突发育、胚胎发生和内稳态等多种过程[34-35]。相关研究发现，EMs患者中，SMURF1通过泛素化和降解含SH2结构域的磷酸酶1（SHP-1），从而激活STAT3通路，使其下游靶点基质金属蛋白酶MMP2和MMP9的表达升高。进一步促进细胞增殖和侵袭子宫内膜基质细胞[36]。
SKP2，F-BOX蛋白家族成员之一，是E3泛素连接酶复合物Skp1-Cullin 1-F-BOX类型的底物招募成分。SKP2抑制子宫内膜上皮细胞（EEC）的增殖并降低胚胎细胞与EEC的黏附率，SKP2恶化了子宫接受能力和体内胚胎着床[20]。在不孕症患者中，SKP2表达水平较高，SKP2通过与HOXA10直接相互作用，通过促进HOXA10泛素介导的蛋白酶体降解，降低了蛋白的稳定性，从而恶化了子宫内膜容受性的形成。SKP2在生殖中至关重要，SKP2缺陷的小鼠表现出卵巢发育受损和生育能力下降。相关研究表明，SKP2在EMs表达高于正常人，异位内膜中SKP2的表达明显高于在位内膜，并且分泌期表达明显高于增生期[37]。
研究表明，在妇科疾病中，泛素化调控了多种关于EMs相关的信号通路，并在肿瘤增殖和移植中发挥了很多作用。在EMs不孕中，SKP2通过泛素化HOXA10，降低了子宫内膜容受性。目前已有研究表明SKP2在EMs不孕患者中表达明显增高。由此提示新选择可以通过抑制SKP2泛素化HOXA10，从而改善子宫内膜容受性，提高妊娠率。SKP2可能成为子宫内膜接受性的生物标志物和不孕症的诊断和治疗靶点，从而为EMs不孕提供新的治疗方案。
猜你喜欢 泛素复合物底物 解析参与植物胁迫应答的蛋白激酶—底物网络科学(2020年2期)2020-08-24缺血性卒中后神经元的泛素化调控医学综述(2020年11期)2020-02-16关于酶的专一性概念的探讨山东化工(2019年18期)2019-10-16柚皮素磷脂复合物的制备和表征中成药(2018年7期)2018-08-04黄芩苷-小檗碱复合物的形成规律中成药(2018年3期)2018-05-07白杨素磷脂复合物的制备及其药动学行为中成药(2017年5期)2017-06-13采用生色底物测定尿激酶效价的方法探讨科技资讯(2017年12期)2017-06-09蛋白泛素化和类泛素化修饰在植物开花时间调控中的作用浙江大学学报（农业与生命科学版）(2015年4期)2015-12-15泛RNA:miRNA是RNA的“泛素”中国医学科学院学报(2015年5期)2015-03-01泛素结合结构域与泛素化信号的识别现代检验医学杂志(2015年2期)2015-02-06