miRNA-31、转录因子C/EBP-β与子宫内膜容受性的相关性

子宫内膜容受性,也被称为植入的“窗口”,指子宫内膜上皮细胞在结构和功能上准备接受胚胎植入的一种状态[1]。通常,它是一个时空限制的窗口。在人类这一时期从促黄体激素(LH)急剧上升后6～8 d开始持续约48 h[2]。在人类生殖过程中女性能否成功妊娠的两个重要因素包括胚胎质量和子宫内膜的容受性，其中胚胎质量原因占1/3，而子宫内膜容受性原因占2/3。随着辅助生殖技术的发展，在体外受精—胚胎移植(in vitro fertilization and embryo transfer,IVF-ET)过程中，通过对IVF患者子宫内膜容受性的评估选择更加准确的胚胎移植时间，从而可提高辅助生殖技术的成功率。然而,在不孕患者中，其子宫内膜容受性的种植窗并不一定固定在这个时间段内[3]。一直以来人们使用Noyes组织学标准来预测子宫内膜容受性，但研究发现用该标准确定的黄体期与人类实际的黄体期至少存在48 h的偏差，从而导致与着床窗口期发生的一系列事件不同步，最终导致许多子宫内膜组织学分期正常的不孕症患者胚胎着床失败[4]。Creus等[5]研究发现，黄体中期血清抑制素A虽然可以反映黄体功能，但并不能准确反映同期子宫内膜的功能和成熟度。超声检查能够评估患者子宫内膜状况，但其受检查者的主观因素影响，对胚胎植入的阳性预测值较低[6]。近年研究表明在子宫内膜容受性的最佳时间进行胚胎移植可能会提高IVF患者的妊娠成功率[7]。本文将对目前通过微创测量技术即测量患者血清miR-31或子宫内膜转录因子C/EBP-β以评估患者子宫内膜容受性的两种评估手段进行综述。

一、miRNA-31(简写为miR-31)

miRNA是一类长度为19～24个核苷酸的单链非编码小RNA，它能通过直接与靶mRNA3’非翻译区(3’-UTR)的结合发挥调节作用[8]。miR-31可直接调节ras-2激酶抑制剂(KSR2)的表达，同时可增加T细胞活化产生IL-2(interleukin-2)[9]。Kresowik等[3]近期研究发现，在子宫内膜种植窗口期，miRNA在血清和子宫内膜组织中显著上调，于是提出了血清miR-31的表达可作为一种微创监测子宫内膜细胞miR-31的活动的可能,同时研究者还发现miR-31随着子宫内膜的增生期及分泌期的周期性变化而产生相应的变化，在子宫内膜分泌期的血清中miR-31的表达呈上调,由此可认为miR-31是子宫内膜容受性的一种潜在生物标志物[3-4]。同时Jessica等[3]研究还发现，在胚胎正常的植入过程中miR-31通过调控3个主要的靶蛋白发挥了重要作用，即Foxp3作为一个转录因子参与调节性T细胞(Regulatory cell ,Treg )的相关功能[9-10]；CXCL12作为一种淋巴细胞转运的趋化因子及E-选择素[11]，作为一个受体参与淋巴细胞转运[3]。

1.Foxp3：Foxp3又称为转录因子插头框P3，在CD25+、CD4+调节性T细胞中特异性表达，对调节性T细胞的发育和功能起着重要的作用[12]。Foxp3是Treg细胞发育和功能维持的关键调控基因，Foxp3表达降低与Treg细胞减少相关[13]。Foxp3作为miR-31的一个目标因子，主要调节T细胞的分化功能活动[14]。Treg细胞通过抑制细胞增殖、细胞因子产生的淋巴细胞、自然杀伤细胞的细胞毒活性及树突状细胞的成熟诱导耐受细胞而发挥生物学功能[15]。研究发现Treg细胞数量在正常妊娠妇女早期的外周血中显著增加，它参与了正常妊娠的维持[16]。相反，在复发性流产(recurrent spontaneous abortion ,RSA)患者的外周血中Treg细胞数量显著减少[16]。有研究发现，正常妊娠妇女与RSA妇女的分泌期子宫内膜及妊娠的蜕膜组织中均有Foxp3表达，且妊娠的蜕膜组织中Foxp3的表达显著高于分泌期内膜组织中Foxp3的表达，但RSA的妇女其Foxp3 mRNA和蛋白均明显低于正常妊娠者[17]。而Foxp3是Treg细胞发育和功能维持的一个重要调控基因。母体Th1/Th2细胞因子的平衡有利于胚胎的正常着床，而Treg细胞可调节母体Th1/Th2细胞因子的平衡偏向Th2细胞，并可上调Th2免疫反应，从而调控母胎界面局部形成免疫耐受，使胚胎成功植入[18]。

2.CXCL12：CXCL12位于染色体10q11.1[19]。有研究发现，免疫调节因素如CXCL12和E-选择素参与胚胎正常植入子宫内膜的过程[20]。CXC趋化因子4型受体(CXCR4)和CXC趋化因子配体12(CXCL12)在早期妊娠母胎界面中起着重要的介质作用[21]。众所周知，CXCR4触发多个细胞内信号对CXCL12做出反应，尤其是钙离子和磷酸化ERK1/2。ERK1/2/MAPK通路与基因表达调控、细胞增殖、分化、血管生成、胚胎发展与肿瘤的侵袭有关[22]。ERK1/2在早期胚胎中广泛表达，特别是在妊娠早期的绒毛滋养细胞和绒毛外滋养细胞。免疫调节因子CXCL12、趋化因子及其受体CXCR4，已被证明在子宫自然杀伤细胞的募集及胚胎发生、胎盘植入过程中是非常重要的[23]。

3.E-选择素：E-选择素是一型单链糖蛋白，相对分子质量为115x103,由一系列蛋白区域片段构成，其有两个主要结构特点，即补体调节型的多个重复序列与凝集素和表皮生长因子区域结合。E-选择素是由内皮细胞和Th1淋巴细胞表达，并指导淋巴细胞的转运。目前公认在母胎界面之间Th2>Th1型细胞因子对继续妊娠起重要作用。在研究RSA患者的子宫蜕膜细胞时发现其子宫蜕膜细胞产生过量的胚胎毒性细胞因子使Th1/Th2平衡偏向Thl，而Thl类细胞因子对胚胎有害，Th1型细胞因子可引起自然杀伤细胞的活化浸润，导致胎儿死亡，并诱发妊娠早期人绒毛滋养细胞凋亡[24]。Th2细胞因子被认为是免疫调节性因子，可以下调Th l反应，并诱导母体对胎儿同种移植产生免疫耐受[25]。研究者观察发现在黄体中期子宫内膜组织中E-选择素表达下调的趋势，这可能会导致阻断Th1招募，从而使Th2>Th1型细胞因子的反应，从而有利于胚胎的着床[3]。

总之，miR-31随着子宫内膜的周期性变化而动态的发生相应变化，且在子宫内膜种植窗口期的内膜组织和血清中表达明显升高。由于子宫内膜活检属于一种侵入性检查方式，可能影响胚胎的正常植入，同时在准备怀孕的周期中不能进行此项检查[26-27]。因此，对于通过血清miR-31的检测作为子宫内膜组织中miR-31的外围监控手段以评估患者的最佳子宫内膜容受状态，可能会提高目前IVF的妊娠成功率，但尚需要大样本验证。

二、转录因子C/EBP-β(CCAAT 增强子结合蛋白β，CCAAT enhancer binding protein)

人C/EBPβ基因位于染色体20q13.1，无内含子，该基因编码产物为一个由345个氨基酸残基组成的蛋白质。由于C/EBPβ基因mRNA存在4个转录起始位点，因此该蛋白又存在4种表达亚型，其表观分子量分别为P38，P33，P20和P8.5 KDa，其中P38 KDa，P33 KDa，P20 KDa又分别被称为liver activating protein*(LAP*),LAP和liver inhibitory protein(LIP)[28]。C/EBP-β是一种转录因子，属于碱性亮氨酸拉链蛋白C/EBP家族[29]，它主要通过对靶细胞基因转录的调节，参与细胞增殖与分化、肿瘤发生与凋亡、细胞周期调控等重要生命活动，其功能受到蛋白酶降解、磷酸化、蛋白质相互作用等多种途径的调控。最近研究发现C/EBP-β在灵长类动物子宫内膜植入部位的表达，可作为子宫内膜容受性的一种标志[30]。Athilakshmi等[31]研究发现，在怀孕小鼠的子宫内膜胚胎植入部位的蜕膜化基质细胞中C/EBP-β表达明显增强，而在缺乏C/EBP-β的小鼠中，子宫内膜对调节蜕膜化的刺激因子完全没有正常的反应。而近期有研究发现转录因子C/EBP-β在人子宫内膜基质细胞体外蜕膜化过程中上升性表达，在蜕膜化过程中可能发挥着重要的促进作用[32]。因此，C/EBP-β是调节胚胎植入子宫的重要因素之一，作为CCAAT盒转录因子参与老鼠子宫内膜上皮细胞和间质细胞的增殖与分化过程、参与诱导及在狒狒蜕膜基质分化的维护过程。最新研究发现，在早期怀孕的狒狒子宫内膜预蜕膜细胞、蜕膜细胞附近的螺旋动脉及妊娠中期母体蜕膜中均表达高水平的C/EBP-β蛋白，在蜕膜细胞中的表达水平维持至妊娠60 d[30]。同时研究者发现在妊娠前3个月妇女的子宫内膜胚胎着床部位的C/EBP-β表达明显增强[30]。C/EBP-β是人类的c-AMP依赖性子宫内膜间质蜕膜化的一个潜在的中介物质[33]。最近研究发现蛋白激酶A(PKA)的蜕膜催乳素基因启动子依赖的活化作为人类子宫内膜间质细胞分化的主要标志，包括叉头/翼状螺旋转录因子协同作用与C/EBP-β；在月经周期中，子宫内膜上皮细胞C/EBP-β体内的表达无明显变化，而在子宫内膜分泌中期的基质细胞中观察到C/EBP-β表达增加，这与植入的假定的窗口相吻合[30]。研究同时发现C/EBP-β在怀孕的前3个月突出的表达在胚胎的植入部位，且表达主要定位于间质细胞中，而在妊娠第8周的表面上皮中也发现有C/EBP-β的表达。然而目前关于人类胚胎植入部位C/EBP-β表达变化的研究报告较少，尚缺乏大样本的临床病例对照研究[30]。

C/EBP-β可作为子宫内膜容受性的一种潜在的标志，但考虑测定C/EBP-β需要行子宫内膜活检，故在准备怀孕的周期中行子宫内膜转录因子C/EBP-β检测评估子宫内膜容受性时可能会干扰胚胎的正常植入。

三、总结和展望

血清miR-31的检测与子宫内膜活检相比具有非侵入性,且可在试图怀孕的周期中进行检测而不干扰正常胚胎的植入，有着潜在的临床推广价值。但目前研究的样本量相对较小，需要未来的验证和前瞻性研究。转录因子C/EBP-β作为灵长类动物的一个潜在的子宫内膜容受性的标志物，虽然已被证实是为灵长类动物胚胎植入成功的先决条件，但其在人类子宫内膜中的具体的调节因子并不完全清楚。目前已明确转录因子C/EBP-β表达可作为子宫内膜容受性的一种标志。但检测时需行子宫内膜活检，有一定的侵入性，因此该监测方法的临床运用对操作者有较高要求。

综上所述，不孕与多种因素有关，近年来由于子宫内膜容受性因素导致的不孕已成为国内外生殖医学界争相研究的热点。子宫内膜容受性是决定胚胎成功着床的重要因素之一。临床上通过对子宫内膜容受性进行评估可有效改善辅助生殖技术的成功率。

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