整合素β3在子宫内膜和早孕蜕膜中的表达及其与不孕的关系
作者：陈东红 金志魁 邢福祺 胡茂兰 陈士岭
单位：510515 广州，第一军医大学附属南方医院妇产科
关键词：子宫内膜；抗原；CD；血小板膜糖蛋白类；不育；女(雌)性
中华妇产科杂志980812 【摘要】 目的 探讨整合素β3在子宫内膜中的表达规律及其与原发性原因不明性不孕症的关系。方法 运用特异性单克隆抗体，采用免疫组化技术，对56份分别取自正常月经周期第6～27天的内膜、妊娠46～67天的蜕膜及9例原发性原因不明性不孕症患者黄体中期的子宫内膜，进行了整合素β3表达的检测。结果 整合素β3表达于黄体中期的子宫内膜(即正常月经周期第19天以后)和早孕期的子宫蜕膜中，且早孕期整合素β3的表达显著增强。与正常妇女相比，原发性原因不明性不孕症患者子宫内膜中整合素β3表达缺失。结论 整合素β3参与子宫内膜的蜕膜化及胚泡着床过程，可作为评价子宫内膜容受性的良好指标。整合素β3表达的异常，可能是导致原因不明性不孕的重要因素。
, 百拇医药
The Expression of Integrin β3 in Cycling and Early Pregnant Endometrium and Its Relationship with Primary Unexplained Infertility Chen Donghong, Jin Zhikui, Xing Fuqi, et al. Nanfang Hospital of the First Military Medical University，Guangzhou 510515
【Abstract】 Objectives To profile the changes in integrin β3 expression in cycling and early pregnant endometrium and its relationship with unexplained infertility. Method Expression of integrin β3 on endometrium was detected in 56 nomral cycling women during different menstrual phases or early pregnant women, and 9 cases with unexplained infertility during mid-luteal phase by immunohistochemistry technique. Results Integrin β3 was expressed only in the midluteal or pregnant endometrium(after cycle day 19). Compared with normal women, integrin β3 failed to express in the midluteal endometrium from women with unexplained infertility.Conclusions Our findings suggest integrin β3 may play important roles in the process of implantation and decidualization. It might be a new reliable marker of uterine receptivity. Abnormal endometrial integrin β3 expression might be the major cause of unexplained infertility.
, 百拇医药
【Key words】 Endometrium Antigens, CD Platelet membrane glycoproteins Infertility, female
细胞与细胞外基质的附着，是细胞生存与增殖所必需的，这种附着主要由整合素(integrin)家族的粘附分子(adhession molecules)来介导。近年来，整合素在子宫内膜中的表达及其生物学意义受到关注。研究表明，整合素β3在正常月经周期的子宫内膜中的表达呈特征性变化，可作为评价子宫内膜容受性的良好指标[1，2]。本研究采用免疫组化技术，对正常妇女不同月经时期子宫内膜和早孕期子宫蜕膜与原因不明性不孕症患者子宫内膜中整合素β3进行了研究。
资料与方法
一、研究对象
1995年12月至1996年10月在我科因患阴道炎治疗后复查或因早孕要求行人工流产术者56例，年龄25～32岁，月经周期正常(28～30天)，有正常生育史，3个月内未用任何激素类药物。56份标本分别取自周期第6～27天的内膜及妊娠46～67天的蜕膜。原因不明性不孕症患者9例，年龄27～32岁，月经周期正常(28～30天)，基础体温双相，内分泌检查正常，腹腔镜检查盆腔正常，卵巢可见排卵痕迹，未见子宫内膜异位病灶，镜下通水畅，抗精子抗体阴性，男方检查正常。在月经周期第20～23天行子宫内膜活检术。
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二、方法
1. 标本采集：所有患者均用特制的子宫内膜小刮匙搔刮少许子宫内膜组织，立即放入液氮中速冻，然后贮藏于-70℃超低温冰箱中保存待测。
2. 检测方法：组织包埋后，用恒冷切片机作连续切片，厚度为5 μm，每份标本作3张切片，分别贴附于涂有多聚赖氨酸的载玻片上，1张行苏木素-伊红(HE)染色进行组织学分期，如与月经周期相符，则另两张行免疫组化染色。免疫组化染色采用链霉素抗生素蛋白-过氧化酶连结(SP)常规染色法，以磷酸缓冲液(PBS)代替第一抗体作为空白对照，以子宫内膜中的血管内皮细胞作为整合素β3的阳性对照。
3. 分期情况：根据病理检查结果将56例正常生育期妇女分为增生早期(周期第6～9天)9例，增生晚期(周期第10～15天)11例，黄体早期(周期第16～19天)9例，黄体中期(周期第20～23天)10例，黄体晚期(周期第24～27天)7例，妊娠期(妊娠46～67天)10例。9例不孕症患者在黄体中期查血孕激素正常(>10 μg/L)，如内膜组织学分期较月经周期时间延迟2天以上，则诊断为黄体功能不全(LPD)，在这9例患者中有2例为LPD。
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4. 判断标准：在高倍显微镜下(10×10)观察细胞着色情况，以细胞内出现棕黄色颗粒为阳性，空白对照为阴性，阳性对照为阳性。
5. 半定量测定：用图像分析仪对每张切片进行半定量测定，记录所得的吸光度(A)值。
三、统计分析
采用方差分析进行统计学处理。
结果
黄体中、晚期子宫内膜腺体的上皮细胞中，均有整合素β3的表达，早孕蜕膜细胞中也有表达，且整合素β3在早孕期的表达显著高于黄体中、晚期，见附表及图1～3。而所有不孕症患者的子宫内膜腺体上皮细胞中，均无整合素β3表达，见图4，5。
附表 整合素β3在正常月经周期内膜及早孕蜕膜中的表达(
±s) 期别
, http://www.100md.com
例数
A值
增生早期
9
0
增生晚期
11
0
黄体早期
9
0
黄体中期
10
0.066 566±0.001 119*
, http://www.100md.com
黄体晚期
7
0.065 588±0.001 876*
妊娠早期
10
0.076 083±0.003 276
* 与妊娠早期相比，P<0.001讨论
整合素是一类膜受体家族，广泛存在于各种组织细胞中，通过识别配体中的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸 (Arg-Gly-Asp,RGD)序列，介导细胞与细胞外基质的粘附，其配体主要是细胞外基质成分，参与胚胎发育、免疫应答、创伤愈合、恶性肿瘤转移等一系列重要生理和病理过程。整合素是由均为穿膜蛋白的α、β亚单位组成的异源二聚体，目前已知有14种α亚单位和8种β亚单位，按β亚单位的不同，整合素家族可分为8个组，β3组有两个不同的成员:αⅡbβ3和αVβ3，前者主要表达于巨核细胞和血小板，后者在体内分布广泛，以上皮细胞为主[3，4]。
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一、 整合素β3在正常月经周期内膜及早孕蜕膜中的表达
随着卵巢激素的周期性分泌变化，子宫内膜也发生相应的改变。在每个有排卵的月经周期中，子宫内膜仅仅在一个极短的关键时期内才允许胚泡植入，这个时期称为“植入窗” (implantation window)。目前认为，胚泡着床的时间为排卵后第6～10天，即正常月经周期的第20～24天，此时的子宫内膜表现出最大的胚泡种植容受性[5，6]。子宫内膜的容受性显然受到甾体激素的影响，其获得容受性的具体机理尚不清楚。本研究显示，整合素β3表达于黄体中期以后(即正常月经周期第19天以后)的子宫内膜及早孕蜕膜中，与子宫内膜“植入窗”的开放同步。1989年Yoshinaga提出了胚泡是通过受体介导的方式附着并侵入子宫内膜的假说，目前已有研究证实，细胞外基质成分参与了滋养细胞的粘附，并有诱导其分化的功能，作为细胞外基质主要受体的部分整合素在滋养细胞上也有表达，且滋养细胞的粘附在体外实验中可被含RGD序列的多肽抑制，整合素参与了滋养细胞粘附过程[7，8]。推测，整合素β3在母体与滋养细胞最初接触过程中，可能参与了子宫内膜容受性的建立。早孕蜕膜中整合素β3的表达显著性增强，可能与维持早孕有一定的关系。
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二、 整合素β3与不孕的关系
传统的子宫内膜活检是在黄体晚期进行，认为这个时期可以更好地观察孕激素对子宫内膜的累积效应。目前，国外学者提倡子宫内膜活检宜在“植入窗”期间进行，以便更好地了解内膜功能，且黄体功能不全的检出率较高。本研究表明，在9例原因不明不孕症患者中，虽然血中孕激素水平正常，仍然出现了2例LPD，这2例LPD的内膜腺体呈黄体早期的表现，说明其内膜对孕激素的反应不良。与正常妇女黄体中期组相比，所有不孕症患者中均存在整合素β3的表达缺失。也许，这正是其不孕的重要因素之一。在这些患者中，胚泡到达子宫腔后，由于内膜“植入窗”的开放延迟或因本身缺陷而致“植入窗”缺乏，胚泡无法粘附于宫腔内膜以致流产。目前尚未有一个公认的评价子宫内膜功能的良好指标，整合素β3在子宫内膜中周期性特异表达及在不孕症患者中的异常表达，使其可作为评价子宫内膜功能的良好指标。胚泡成功地着床需要发育的胚泡和子宫之间的协同作用，最终胚泡粘附于子宫内膜的某一部位，胚泡与母体子宫相互协同反应的具体机理还不十分清楚。而子宫内膜局部的血管化对胚泡的着床具有重要意义。已有研究表明，受一些细胞因子及生长因子的调控，整合素αVβ3在人类创伤愈合、肿瘤转移过程中的血管形成，发挥了一定的作用；αVβ3不但参与了胚胎发育过程中血管的生成，且这种作用可被αVβ3的抗体抑制[9，10]。整合素β3在子宫内膜腺体上皮中主要以αVβ3存在，由此推测整合素β3可能是一种激活因子，使内膜激活，血管的通透性增加，促进局部血管化，参与内膜的蜕膜化过程，从而有利于胚泡对内膜的粘附，促进着床。整合素β3为何在孕激素分泌6天后才在子宫内膜中表达，其具体机理还不清楚，有待于进一步探讨。
, 百拇医药
图1 黄体中期内膜(周期第22天)中整合素β3的表达。免疫组化SP×100 图2 黄体晚期内膜(周期第25天)中整合素β3的表达。免疫组化SP×100 图3 妊娠早期蜕膜(孕50天)中整合素β3的表达。免疫组化SP×100 图4 黄体功能政党的不孕症患者整合素β3的表达。免疫组化SP、苏木素复染细胞核×100 图5 黄体功能不全的不孕症患者整合素β3的表达。免疫组化SP、苏木素复染细胞核×100
参考文献
1 Lessey BA, Damjanovich L, Coutifaris C, et al. Integrin adhesion molecules in the human endometrium. J Clin Invest, 1992，90:188-195.
, http://www.100md.com 2 Lessey BA, Castelbaum AJ, Buck CA, et al. Further characterization of endometrial integrins adhesion molecules in the human. Fertil Steril, 1994，62:497-506.
3 Ruosiahti E. Integrins. J Clin Invest, 1991，87:1-5.
4 Hynes RO. Integrins: versatility, modulation, and signaling in cell adhesion. Cell, 1992，69:11-25.
5 Bergh PA, Navot D. The impact of embryonic development and endometrial maturity on the timing of implantation. Fertil Steril, 1992，58:537-542.
, http://www.100md.com
6 Castelbaum AJ, Wheeler J, Coutifaris C, et al. Timing of the endometrial biopsy may be critical for the accurate diagnosis of luteal phase deficiency. Fertil Steril, 1994，1:443-447.
7 Sutherland AE, Calarco PG, Damsky CH. Expression and function of cell surface extracellular matrix receptors in mouse blastocyst attachment and growth. J Cell Biol, 1988，106:1331-1348.
8 Kao LC,Caltabiano S, Wu S, et al. The human villous cytotrophoblast : Interactions with extracellular matrix proteins, endocrine function, and cytoblasmic differentiation in the absence of syncytium formation. Development, 1988，130:693-702.
, 百拇医药
9 Brooks PC, Clark RA, Cheresh DA. Regulation of vascular integrin for angiogenesis. Science, 1994，264:569-571.
10 Drake CJ, Cheresh DA, Little CD. An antagonist of integrin prevents maturation of blood vessels during embryonic neovascularization. J Cell Sci, 1995，108:2655-2661.
(收稿：1997-12-12 修回：1998-05-26), 百拇医药
单位：510515 广州，第一军医大学附属南方医院妇产科
关键词：子宫内膜；抗原；CD；血小板膜糖蛋白类；不育；女(雌)性
中华妇产科杂志980812 【摘要】 目的 探讨整合素β3在子宫内膜中的表达规律及其与原发性原因不明性不孕症的关系。方法 运用特异性单克隆抗体，采用免疫组化技术，对56份分别取自正常月经周期第6～27天的内膜、妊娠46～67天的蜕膜及9例原发性原因不明性不孕症患者黄体中期的子宫内膜，进行了整合素β3表达的检测。结果 整合素β3表达于黄体中期的子宫内膜(即正常月经周期第19天以后)和早孕期的子宫蜕膜中，且早孕期整合素β3的表达显著增强。与正常妇女相比，原发性原因不明性不孕症患者子宫内膜中整合素β3表达缺失。结论 整合素β3参与子宫内膜的蜕膜化及胚泡着床过程，可作为评价子宫内膜容受性的良好指标。整合素β3表达的异常，可能是导致原因不明性不孕的重要因素。
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The Expression of Integrin β3 in Cycling and Early Pregnant Endometrium and Its Relationship with Primary Unexplained Infertility Chen Donghong, Jin Zhikui, Xing Fuqi, et al. Nanfang Hospital of the First Military Medical University，Guangzhou 510515
【Abstract】 Objectives To profile the changes in integrin β3 expression in cycling and early pregnant endometrium and its relationship with unexplained infertility. Method Expression of integrin β3 on endometrium was detected in 56 nomral cycling women during different menstrual phases or early pregnant women, and 9 cases with unexplained infertility during mid-luteal phase by immunohistochemistry technique. Results Integrin β3 was expressed only in the midluteal or pregnant endometrium(after cycle day 19). Compared with normal women, integrin β3 failed to express in the midluteal endometrium from women with unexplained infertility.Conclusions Our findings suggest integrin β3 may play important roles in the process of implantation and decidualization. It might be a new reliable marker of uterine receptivity. Abnormal endometrial integrin β3 expression might be the major cause of unexplained infertility.
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【Key words】 Endometrium Antigens, CD Platelet membrane glycoproteins Infertility, female
细胞与细胞外基质的附着，是细胞生存与增殖所必需的，这种附着主要由整合素(integrin)家族的粘附分子(adhession molecules)来介导。近年来，整合素在子宫内膜中的表达及其生物学意义受到关注。研究表明，整合素β3在正常月经周期的子宫内膜中的表达呈特征性变化，可作为评价子宫内膜容受性的良好指标[1，2]。本研究采用免疫组化技术，对正常妇女不同月经时期子宫内膜和早孕期子宫蜕膜与原因不明性不孕症患者子宫内膜中整合素β3进行了研究。
资料与方法
一、研究对象
1995年12月至1996年10月在我科因患阴道炎治疗后复查或因早孕要求行人工流产术者56例，年龄25～32岁，月经周期正常(28～30天)，有正常生育史，3个月内未用任何激素类药物。56份标本分别取自周期第6～27天的内膜及妊娠46～67天的蜕膜。原因不明性不孕症患者9例，年龄27～32岁，月经周期正常(28～30天)，基础体温双相，内分泌检查正常，腹腔镜检查盆腔正常，卵巢可见排卵痕迹，未见子宫内膜异位病灶，镜下通水畅，抗精子抗体阴性，男方检查正常。在月经周期第20～23天行子宫内膜活检术。
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二、方法
1. 标本采集：所有患者均用特制的子宫内膜小刮匙搔刮少许子宫内膜组织，立即放入液氮中速冻，然后贮藏于-70℃超低温冰箱中保存待测。
2. 检测方法：组织包埋后，用恒冷切片机作连续切片，厚度为5 μm，每份标本作3张切片，分别贴附于涂有多聚赖氨酸的载玻片上，1张行苏木素-伊红(HE)染色进行组织学分期，如与月经周期相符，则另两张行免疫组化染色。免疫组化染色采用链霉素抗生素蛋白-过氧化酶连结(SP)常规染色法，以磷酸缓冲液(PBS)代替第一抗体作为空白对照，以子宫内膜中的血管内皮细胞作为整合素β3的阳性对照。
3. 分期情况：根据病理检查结果将56例正常生育期妇女分为增生早期(周期第6～9天)9例，增生晚期(周期第10～15天)11例，黄体早期(周期第16～19天)9例，黄体中期(周期第20～23天)10例，黄体晚期(周期第24～27天)7例，妊娠期(妊娠46～67天)10例。9例不孕症患者在黄体中期查血孕激素正常(>10 μg/L)，如内膜组织学分期较月经周期时间延迟2天以上，则诊断为黄体功能不全(LPD)，在这9例患者中有2例为LPD。
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4. 判断标准：在高倍显微镜下(10×10)观察细胞着色情况，以细胞内出现棕黄色颗粒为阳性，空白对照为阴性，阳性对照为阳性。
5. 半定量测定：用图像分析仪对每张切片进行半定量测定，记录所得的吸光度(A)值。
三、统计分析
采用方差分析进行统计学处理。
结果
黄体中、晚期子宫内膜腺体的上皮细胞中，均有整合素β3的表达，早孕蜕膜细胞中也有表达，且整合素β3在早孕期的表达显著高于黄体中、晚期，见附表及图1～3。而所有不孕症患者的子宫内膜腺体上皮细胞中，均无整合素β3表达，见图4，5。
附表 整合素β3在正常月经周期内膜及早孕蜕膜中的表达(
±s) 期别, http://www.100md.com
例数
A值
增生早期
9
0
增生晚期
11
0
黄体早期
9
0
黄体中期
10
0.066 566±0.001 119*
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黄体晚期
7
0.065 588±0.001 876*
妊娠早期
10
0.076 083±0.003 276
* 与妊娠早期相比，P<0.001讨论
整合素是一类膜受体家族，广泛存在于各种组织细胞中，通过识别配体中的精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸 (Arg-Gly-Asp,RGD)序列，介导细胞与细胞外基质的粘附，其配体主要是细胞外基质成分，参与胚胎发育、免疫应答、创伤愈合、恶性肿瘤转移等一系列重要生理和病理过程。整合素是由均为穿膜蛋白的α、β亚单位组成的异源二聚体，目前已知有14种α亚单位和8种β亚单位，按β亚单位的不同，整合素家族可分为8个组，β3组有两个不同的成员:αⅡbβ3和αVβ3，前者主要表达于巨核细胞和血小板，后者在体内分布广泛，以上皮细胞为主[3，4]。
, 百拇医药
一、 整合素β3在正常月经周期内膜及早孕蜕膜中的表达
随着卵巢激素的周期性分泌变化，子宫内膜也发生相应的改变。在每个有排卵的月经周期中，子宫内膜仅仅在一个极短的关键时期内才允许胚泡植入，这个时期称为“植入窗” (implantation window)。目前认为，胚泡着床的时间为排卵后第6～10天，即正常月经周期的第20～24天，此时的子宫内膜表现出最大的胚泡种植容受性[5，6]。子宫内膜的容受性显然受到甾体激素的影响，其获得容受性的具体机理尚不清楚。本研究显示，整合素β3表达于黄体中期以后(即正常月经周期第19天以后)的子宫内膜及早孕蜕膜中，与子宫内膜“植入窗”的开放同步。1989年Yoshinaga提出了胚泡是通过受体介导的方式附着并侵入子宫内膜的假说，目前已有研究证实，细胞外基质成分参与了滋养细胞的粘附，并有诱导其分化的功能，作为细胞外基质主要受体的部分整合素在滋养细胞上也有表达，且滋养细胞的粘附在体外实验中可被含RGD序列的多肽抑制，整合素参与了滋养细胞粘附过程[7，8]。推测，整合素β3在母体与滋养细胞最初接触过程中，可能参与了子宫内膜容受性的建立。早孕蜕膜中整合素β3的表达显著性增强，可能与维持早孕有一定的关系。
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二、 整合素β3与不孕的关系
传统的子宫内膜活检是在黄体晚期进行，认为这个时期可以更好地观察孕激素对子宫内膜的累积效应。目前，国外学者提倡子宫内膜活检宜在“植入窗”期间进行，以便更好地了解内膜功能，且黄体功能不全的检出率较高。本研究表明，在9例原因不明不孕症患者中，虽然血中孕激素水平正常，仍然出现了2例LPD，这2例LPD的内膜腺体呈黄体早期的表现，说明其内膜对孕激素的反应不良。与正常妇女黄体中期组相比，所有不孕症患者中均存在整合素β3的表达缺失。也许，这正是其不孕的重要因素之一。在这些患者中，胚泡到达子宫腔后，由于内膜“植入窗”的开放延迟或因本身缺陷而致“植入窗”缺乏，胚泡无法粘附于宫腔内膜以致流产。目前尚未有一个公认的评价子宫内膜功能的良好指标，整合素β3在子宫内膜中周期性特异表达及在不孕症患者中的异常表达，使其可作为评价子宫内膜功能的良好指标。胚泡成功地着床需要发育的胚泡和子宫之间的协同作用，最终胚泡粘附于子宫内膜的某一部位，胚泡与母体子宫相互协同反应的具体机理还不十分清楚。而子宫内膜局部的血管化对胚泡的着床具有重要意义。已有研究表明，受一些细胞因子及生长因子的调控，整合素αVβ3在人类创伤愈合、肿瘤转移过程中的血管形成，发挥了一定的作用；αVβ3不但参与了胚胎发育过程中血管的生成，且这种作用可被αVβ3的抗体抑制[9，10]。整合素β3在子宫内膜腺体上皮中主要以αVβ3存在，由此推测整合素β3可能是一种激活因子，使内膜激活，血管的通透性增加，促进局部血管化，参与内膜的蜕膜化过程，从而有利于胚泡对内膜的粘附，促进着床。整合素β3为何在孕激素分泌6天后才在子宫内膜中表达，其具体机理还不清楚，有待于进一步探讨。
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图1 黄体中期内膜(周期第22天)中整合素β3的表达。免疫组化SP×100 图2 黄体晚期内膜(周期第25天)中整合素β3的表达。免疫组化SP×100 图3 妊娠早期蜕膜(孕50天)中整合素β3的表达。免疫组化SP×100 图4 黄体功能政党的不孕症患者整合素β3的表达。免疫组化SP、苏木素复染细胞核×100 图5 黄体功能不全的不孕症患者整合素β3的表达。免疫组化SP、苏木素复染细胞核×100
参考文献
1 Lessey BA, Damjanovich L, Coutifaris C, et al. Integrin adhesion molecules in the human endometrium. J Clin Invest, 1992，90:188-195.
, http://www.100md.com 2 Lessey BA, Castelbaum AJ, Buck CA, et al. Further characterization of endometrial integrins adhesion molecules in the human. Fertil Steril, 1994，62:497-506.
3 Ruosiahti E. Integrins. J Clin Invest, 1991，87:1-5.
4 Hynes RO. Integrins: versatility, modulation, and signaling in cell adhesion. Cell, 1992，69:11-25.
5 Bergh PA, Navot D. The impact of embryonic development and endometrial maturity on the timing of implantation. Fertil Steril, 1992，58:537-542.
, http://www.100md.com
6 Castelbaum AJ, Wheeler J, Coutifaris C, et al. Timing of the endometrial biopsy may be critical for the accurate diagnosis of luteal phase deficiency. Fertil Steril, 1994，1:443-447.
7 Sutherland AE, Calarco PG, Damsky CH. Expression and function of cell surface extracellular matrix receptors in mouse blastocyst attachment and growth. J Cell Biol, 1988，106:1331-1348.
8 Kao LC,Caltabiano S, Wu S, et al. The human villous cytotrophoblast : Interactions with extracellular matrix proteins, endocrine function, and cytoblasmic differentiation in the absence of syncytium formation. Development, 1988，130:693-702.
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9 Brooks PC, Clark RA, Cheresh DA. Regulation of vascular integrin for angiogenesis. Science, 1994，264:569-571.
10 Drake CJ, Cheresh DA, Little CD. An antagonist of integrin prevents maturation of blood vessels during embryonic neovascularization. J Cell Sci, 1995，108:2655-2661.
(收稿：1997-12-12 修回：1998-05-26), 百拇医药