二恶英与子宫内膜异位症的关系研究进展
彭冬先综述。何援利审校
第一军医大学珠江医院妇产科
关键词：子宫内膜异位症；二恶英；发病机制
中图分类号：R711．71 文献标识码：A 文章编号：1000—7911(2002)07—0598—03
二恶英是一类严重影响人类健康的环境污染物．具有致痘、致畸、免疫毒、生殖毒及内分泌毒性等，是近年西方国家的研究热点。自从1 999年在比利时、荷兰、德国、法国发生二恶英污染食品事件后．它更是倍受关注。子宫内膜异位症(简称：内异症)是指有功能的子宫内膜出现于子宫内壁以外的部位，引起痛经、性交疼痛和不孕等的一组疾病，发病率高达1j ～20 ．严重影响妇女身心健康。该病发病机制尚不明确，亦为近年妇产科领域的研究热点。目前研究资料表明二恶英与内异症的发生、发展有较密切关系．现就两者的相关性研究作一介绍。
1 二恶英的结构、性质和来源
I．1 结构和性质二恶英(dioxin)是一类三环芳香族有机化合物．化学名为二氧杂环乙烷．由400多种化合物组成。它包含7j种二恶英、135种呋喃及209种多氯联苯等，因有很相似的化学性质、结构以及对人体健康的不良影响．故总称二恶英。二恶英主要有两类．即多氯二苯并二恶英(PCDD)及多氯二苯并呋喃(PCDF)．PCDD苯环上氯原子有75个异构体，PC—DF有13j个异构体。在这总共210种异构体中．含4～8个氯原子的异构体有毒性作用．其毒性因所含氯原子数及取代的位置不同而有所差异，其中毒性最强的是2，3．7，8四氯二苯并二恶英(2．3．7．8-TCDD)。毒性一般用毒性当量(TEQ)表示[1]，毒性的强弱用毒性当量因子(TEF)大小来表示。二恶英为固体．无色无味．化学性质稳定．有不燃烧、挥发性低、环境中不易分解、脂溶性及生物蓄积性等特点。因此．环境中的二恶英类经食物链进入体内就很难排出。WHO修订的二恶英每日容耐摄入量为1～4pg·kg /d。目前发达国家人群的平均摄入量为2～6Pg·kg /d 。
I.2 来源目前二恶英已是全球性的污染物．2O世纪以来其污染水平随工业化进程而提高，通过食物链已扩大到生态系统的全面污染。二恶英类化合物不是人为的产物．它们是生产过程中产生的副产物。如纸张的生产漂白、聚乙烯塑料生产、农药木村防腐剂、干洗剂、除草剂生产、工业事故及金属回收、汽车尾气中排放的废气、特别是焚烧垃圾和医疗废弃物等。这些二恶英以烟尘、溶胶颗粒的形式排放到大气中，最后沉降于地表．或随工业污染水排放到江河中。二恶英进入人体的途径
有：(1)经消化道吸收，这是人体中毒的主要途径；(2)经呼吸道吸收；(3)经皮肤吸收。
2 二恶英与子宫内膜异位症相关性的流行病学研究
2．1 二恶英与内异症的发生内异症发病率达15%／～2O %，且有逐渐增加的趋势．这与诊断条件改善有关．同时与环境污染可能有关。1993年Rier等[2]首次报道了二恶英与内异症发病的直接关系．他们实验观察发现慢性接触二恶英4年的恒河猴内异症发病率明显高于对照组，且病情严重程度与接触剂量呈正相关。这项报告引起了关于二恶英与内异症相关性的广泛研究。Koninckx等[3]报道比利时妇女内异症的发生率和病情程度为世界之最，l临床表现为不孕和慢性盆腔疼痛的比利时妇女中内异症的发生率为6O%～8O%，同时检测血中二恶英浓度明显高于非内异症者。这些都与该国二恶英等环境毒素污染严重相一致。以色列学者Mayani[4]亦证实内异症与二恶英浓度升高相关．他们发现内异症伴不孕妇女血中TCDD浓度明显高于输卵管性不孕妇女．从而间接说明了内异症发生与二恶英的相关性。
2．2 二恶英与内异症的发展二恶英不仅与内异症发病相关，同时多项研究发现二恶英能促进内异症的发展，Cummings等[5]在制作斯普拉格一道利大鼠和B6C3F1小鼠内异症模型前后均予不同剂量二恶英处理，结果发现二恶英以剂量依赖方式促进异位病灶生长．尤以小鼠更显著．而对照组异位病灶在研究期间无明显变化。Johnson等[6]同样研究发现2，3．7，8-TC—DD和另外两种二恶英样结构的化合物PCB1 26及4一PeCDF能明显促进B6C3F1小鼠内异症模型异位病灶生长．而非二恶英样化合物不能产生同样效果。但是Yang等[7]研究发现TCDD对异位内膜的生长有双重作用：将23只猕猴内异症模型．按给予TCDD的剂量不同分组．高剂量TCDD可促进异位内膜的生长．低剂量则有抑制作用。
3 二恶英对内异症发生和发展的作用机制二恶英诱导内异症发生及促进其发展的具体机制尚未完全明确．但近年研究表明二恶英作为免疫毒素和内分泌毒素可能与内异症发生和发展相关。
3．1 内分泌毒性作用多年研究表明二恶英能扰乱动物内分泌功能，引起一系列生殖和发育缺陷。Chaffin等[8]发现雌性大鼠宫内和授乳中接触TCDD后血雌二醇(E2)水平下降[9]．而雌激素受体mRNA升高。另一项研究显示：人黄体粒层细胞体外接触I'CDD24h后其产生孕酮能力下降。这些数据提示TCI)D可能改变卵巢中甾体激素的合成过程。Heimiler等[10]将不同浓度TCDD加入培养基中．体外培养人黄体颗粒细胞．发现培养8、1 2、24h后各种浓度均能降低E2分泌，但36、48h后反倒引起明显升高，对孕酮分泌无影响。实验还同时发现TCDD扰乱分泌是通过耗损雄烯二醇前体细胞和以剂量、时间依赖方式增加人黄体颗粒细胞凋亡实现的。虽然在体内和体外、人与动物的研究结果不完全一致，但TCDD扰乱类固醇激素的分泌，通过对卵巢的影响来改变雌激素在生殖器官中的作用是肯定的。已知内异症为雌激素依赖性疾病．发病与卵巢分泌激素和周期性月经相关．因而推测二恶英的内分泌毒性作用对内异症的发生和发展产生重要的影响．此点得到了实验证实。Koninckx[11]将E2和孕酮处理的子宫内膜在注入裸鼠腹腔前都用二恶英处理，发现联合二恶英处理的子宫内膜引起裸鼠腹腔病变数比只用E。处理的增加两倍，而且可抗孕酮对内异症病灶的抑制作用。
子宫内膜碎片分泌的基质金属蛋白酶(MMPs)可介导其对腹膜的侵袭，同时具有调节和维持异位内膜血管生长的作用：MMPs表达受激素及细胞因子调节，E：在正常宫内膜细胞增生时促进MMPs表达，而孕酮可抑制MMPs分泌及增加宫内膜细胞凋亡。近年来发现二恶英可干扰孕酮对内膜MMPs的抑制作用。Osteen等[12]将宫内膜基质细胞暴露二恶英后体外培养，随后检测孕酮抑制MMPs蛋白表达能力，发现接触二恶英的基质细胞与对照组比较，大大降低了孕酮对MMPs蛋白表达的抑制能力。二恶英干扰孕酮对MMPs的抑制能力，可部分解释为何二恶英能够导致人和灵长类动物内异症的发生率上升。
3，2 免疫毒性作用目前认为免疫机制异常在内异症发生和发展中起着重要作用。内异症患者细胞免疫和体液免疫均发生改变．主要表现为：NK 细胞毒作用降低、腹腔液Tc细胞明显减少、巨噬细胞和T细胞功能异常、TNF、IL-l、IL-2、IL-6、IL-8升高等。二恶英对细胞免疫和体液免疫均有明显抑制作用，免疫系统是二恶英最主要、最敏感的靶器官之一。Birn—baum[13]体外研究表明：小鼠、猴和人接触二恶英后其淋巴细胞均表现为免疫抑制状态。引起Tc活性明显降低的二恶英最低剂量是μg?kg。Ross等[14]一也发现二恶英对淋巴干细胞、T细胞及NK 细胞均有一定毒性作用，对细胞因子如TNF、TGF-3、IL-1、IL-2、IL-6等也均产生影响。另外，局部生长因子和细胞因子异常表达可能对异位病灶MMPs异常表达起作用．二恶英促进异位内膜分泌细胞因子，反过来导致MMPs表达增加。研究证实二恶英干扰孕酮对MMPs的抑制能力是通过升高局部IL-1a水平实现的[15]。Rier等[16]以接触二恶英后1 3年并发内异症的恒河猴为研究对象，发现外周血单核细胞
在T细胞丝裂原刺激下分泌TNF-a能力增加，白细胞数增加，而NK细胞对靶细胞溶解杀伤活性下降．表明恒河猴免疫系统的长期异常改变与血中二恶英浓度上升相关.这些研究都说明二恶英可通过免疫毒性作用在内异症的发生和发展中扮演着重要角色。
3．3 分子机制二恶英类化学物质毒性的分子机制虽未研究清楚．但普遍认为其作用主要是由芳香烃受体(Aryl Hydro—carbon Receptor．AhR)介导的。二恶英进入胞浆以后，与结合有2分子90KD的热休克蛋白的AhR结合成复合物。在芳香烃受体核转位蛋白(AhR Nuclear Translator，ARNT)的作用下．与热休克蛋白解离，并与ARNT结合成复合物，进入细胞核．该复合物与DNA 上的特定基因(主要是细胞色素P4jO1A1．简称CYP1A1)的反应原件结合．使DNA构象发生变化．引起下游基因表达紊乱，导致一系列损伤甚至癌变[1] 。
至于通过其他途径，如诱导激酶活性改变，改变Ca。浓度等发挥的作用．还有待进一步研究。
二恶英诱导、促进内异症发生和发展的分子机制至今研究不多．且很不清楚。有研究发现二恶英对内异症的作用同样是通过AhR介导的。如Johnson等一发现具有与AhR高亲和力的2．3．7，8-TCDD和PCB126、4-PeCDF能明显促进异位病灶的生长．而与AhR低亲和力结合的化合物PCB153和l，3，6．8-TCDD则不能促进异位病灶的生长。但日本学者Igarashi等1 6采用半定量RT—PCR检测内异症和非内异症妇女宫内膜两种二恶英相关信号转导基因AhR及ARNT mRNA水平，结果发现两组间两种基因均无显著性差异。Bulun等一” 采用定量RT—PCR检测内异症妇女异位和在位内膜以及正常宫内膜AhR及ARNT mRNA水平，同样发现三组间均无显著性差异。这些结果是否说明AhR和ARNT mRNA水平不一定反599映二恶英暴露程度还需进一步研究。
为进一步探讨二恶英对人内异症具体作用的分子机制，Bulun等研究了由二恶英诱导产生的细胞色素P450基因CYP1A1、CYP1A2、CYP1B1在异位与在位子宫内膜组织中的表达。结果显示，CYP1A2、CYP1B1在卵泡期与黄体期的异位与在位子宫内膜组织中转录水平无统计学差异，而CYP1A1转录水平在异位子宫内膜中较在位内膜升高约8．7倍。表明二恶英与内异症发生的关系，从某种意义上是由CYP1A1基因在异位子宫内膜组织中表达上调所致。有关异位子宫内膜中CYP1A1转录水平升高的分子生物学基础以及与内异症之间的确切关系还待进一步深入研究。
4 结语
内异症作为一种严重影响妇女身心健康的常见病，其发病率呈逐渐上升趋势，而越来越严重、越来越普遍存在的环境毒素二恶英与内异症存在着相关性至少可部分解释这种趋势。
目前关于二恶英与内异症的相关性研究都集中在西方发达国家，且两者相关性的具体机制仍未明确。我国对二恶英的认识较晚，对其与内异症的相关性研究还是一片空白，随着工业化进程的推进、环境污染的加重，对二恶英与内异症的相关性的认识和研究应有所重视。另外，两者间的相关性是否存在地区间、种族间差异?CYP1A1作为二恶英的环境反应基因，可被二恶英诱导，其产物P4501A1酶又作为二恶英的活化、代谢酶，具体通过何种途径诱导及促进内异症的发生和发展? 以及CYP1A1基因的多态性是否与内异症的遗传易感性相关?等等诸多课题都有待进一步研究，这对预防、预测内异症的发生以及寻找新的内异症诊断、治疗途径将具有重要意义。
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