Ⅰ、Ⅲ型胶原在绝经后盆腔器官脱垂妇女阴道前壁的表达

Ⅰ、Ⅲ型胶原在绝经后盆腔器官脱垂妇女阴道前壁的表达 ?、?型胶原在绝经后盆腔器官脱垂妇女阴道前壁的表 达 暨南大学硕士学位?、?型胶原在绝经后盆腔器官脱垂妇女阴 道前壁的表达中文摘要 目的: 通过研究?、?型胶原在绝经后盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapse,POP) 妇女阴道前壁中的表达,以探讨二者在 POP 发生、发展中的作用。 方法: 收集 2010年 12月至 2012年 2月深圳市人民医院妇科因 POP行全盆底重建 术的绝经后妇女共 37例作为实验组;同期因卵巢肿瘤、宫颈上皮内瘤变或子宫 恶性肿瘤行全子宫和(或)双附件切除术的绝经后妇女 21例作为对照组。所有 入选者既往无阴道前、后壁修补和(或)尿失禁urinary incontinence, UI 等盆腔 手术史,且均无类风湿性关节炎、甲状腺功能亢进或减退等影响胶原含量与代谢 的疾病。术后病理结果证实无子宫肌瘤、子宫腺肌瘤、子宫内膜异位症等雌 激素 相关疾病。术中取阴道前壁1.0cm×0.5cm×0.5cm 大小的组织一块,采用免疫 组化染色法测定?、?型胶原的表达水平。两组实验结果采用SPSS 13.0 统计 学进行处理。 结果: 1.?型胶原在绝经后POP妇女阴道前壁组织中,阳性率表达为97.30%,而在对照 组妇女阴道前壁组织中,阳性率表达为100%。?型胶原在两组中的表达差异无统 计学意义(Z0.407,P0.684)。 2.?型胶原在盆腔器官脱垂?+?度组中阳性率表达为95.65%,而在盆腔器官脱 垂?度组中阳性表达率为100%。?型胶原的表达程度在绝经后不同程度脱垂的 2 妇女中的差异无统计学意义(χ 0.10,P0.919)。 3.?型胶原在绝经后POP妇女阴道前壁组织中,阳性率表达为45.95%,而在对照 组妇女阴道前壁组织中,阳性表达率为71.43%。?型胶原在绝经后POP妇女阴道I暨南大学硕士学位论文前壁组织中的表达低于在对照组妇女阴道前壁组 织中的表达,?型胶原在两组中 的表达差异有统计学意义(Z1.988,P0.047)。 4.?型胶原在盆腔器官脱垂?+ ?度组中阳性率表达为56.52%,而在盆腔器官脱 垂?度组中阳性表达率为35.71%。?型胶原的表达程度在绝经后不同程度脱垂的 2 妇女阴道前壁组织中的差异无统计学意义(χ 1.76,P0.184)。 5.无论在绝经后实验组或对照组妇女阴道前壁组织中,?型和?型胶原表达水 平的相关性无统计学意义(POP组:r -0.632,P0.368;对照组:r -0.600, P0.400),两者无明显相关性。 6.在绝经后妇女阴道前壁组织中,实验组?/?型胶原的比值比对照组?/?型 胶原的比值高(POP组:2.12;对照组:1.40)。 结论: 1、在绝经后POP妇女阴道前壁组织中,?型胶原的含量无明显改变,而?型胶 原的含量降低,提示?型胶原含量减少可能参与POP的发生发展。 2、在绝经后 POP 妇女阴道前壁组织中,?型胶原、?型胶原的表达程度与 POP 的严重程度无明显关系。 3、在绝经后POP妇女阴道前壁组织中,?型胶原/?型胶原的比值上升,提示 ? 型胶原/?型胶原的比值改变可能参与POP的发生发展。 关键词: 盆腔器官脱垂、绝经后、阴道前壁组织、?型胶原、?型胶原 II暨南大学 硕士学位论文Abstract Objective:To investigate the expression of Collagen I and Collagen III of anterior vaginal tissue in postmenopausal women with pelvic organ prolapse and to explore whether the changes of collagen could contribute to the pathogenesis and progress of pelvic organ prolapse POPMethods: 58 patients operated were collected in Shenzhen People's Hospital from 2010 to 2012.They were divided into 2 groups as follows: 37 postmenopausal patients with POP and without SUIstress urinary incontinence, and 21 postmenopausal patients with neither POP nor SUI.For every case examined the expression of collagen I and III in the anterior vaginal tissue by immunology histochemical technique.The data was detected through SPSSStatistical Package for the Social Science 13.0 Results: 1. In anterior vaginal tissue of postmenopausal women with pelvic organ prolapse,the positive rate of Collagen I was 97.30%,compared with that of 100% in the control group.There was no obvious difference in expression of Collagen I between anterior vaginal tissue of postmenopausal group with pelvic organ prolapse and of control group(Z0.407,P0.684)2. In the group with anterior vaginal tissue prolapse of the second phase and third phase,the positive rate of Collagen I was 95.65%,compared with that of 100% in thegroup with anterior vaginal tissue prolapse of the fourth phase.With the rising grade of lesions,the expression level of Collagen I didn't change.There was no obvious 2 correlation in the the expression level between the two groups(χ 0.10,P0.919)3. In anterior vaginal tissue of postmenopausal women with pelvic organ prolapse,the positive rate of Collagen ? was 45.95%,compared with that of 71.43% in the III暨南大学硕士学位论文control group.There was obvious difference in expression of Collagen ? between the two groups(Z0.407,P0.684).The expression of Collagen ? in anterior vaginal tissue of postmenopausal women with pelvic organ prolapse was lower than that in anterior vaginal tissue of postmenopausal women in the control group4. In the group with anterior vaginal tissue prolapse of the second phase and third phase,the positive rate of Collagen ? was 56.52%,compared with that of 35.71% in the group with anterior vaginal tissue prolapse of the fourth phase.With the rising grade of lesions,the expression level of Collagen ? didn't change.There was no 2 obvious correlation in the the expression level between the two groups(χ 1.76, P0.184)5. There was no significant correlation in the the expression level in anterior vaginal tissue of neither postmenopausal women with pelvic organ prolapse nor postmenopausal women in the control group between Collagen ? and Collagen?r -0.632,P 0.3686pare with the value of collagen?? / in anterior vaginal tissue of postmenopausal women, the POP group is higher than the control group(The POP group is 2.12;The control group is 1.40)Conclusion:1、In anterior vaginal tissue of postmenopausal women with pelvic organ prolapse,the expression of Collagen?didn't change while the expression of Collagen ? was increased .The low expression of Collagen ? may play a role to pelvic organ prolapse2、With the degree of pelvic organ prolapse quantitive examination from moderate to severe, there was no significant change in the the expression level of Collagen?and Collagen? in anterior vaginal tissue of postmenopausal women with pelvic organ prolapse 3、The value of the collagen?/collagen ? was increased in anterior vaginal tissue of postmenopausal women with pelvic organ prolapse.This may play a role to pelvic IV暨南大学硕士学位论文organ prolapseKey words: pelvic organ prolapse;postmenopausal;anterior vaginal tissue;Collagen?; Collagen? V暨南大学硕士学位论文英文缩略词表VI暨 南大学硕士学位论文 目录 中文摘要 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„? 英文摘要 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„? 英文缩略词表 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„? 目录 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„? 第一部分 综述 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 1、PFD的病因„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 1 2、PFD的发病机制„„„„„„„„„„„„„„„„„ 6 3、盆底支持组织中的胶原与POP的关系„„„„„„„„ 8 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14 第二部分 论文 „„„„„„„„„„„„„„„„„„ 18 1、实验与方法 „„„„„„„„„„„„„„„„ 18 2、研究结果 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 22 3、讨论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 33 4、结论 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 37 5、展望 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 38 参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 39 在校期间论文发表情况 „„„„„„„„„„„„„„ 40 致谢 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 40 VII 暨南大学硕士学位论文第一部分 综述 盆底功能障碍性疾病的研究进展 盆底功能障碍性疾病pelvic floor dysfunctional disease, PFD,是一种影响中 老年女性生活质量的常见疾病。主要包括压力性尿失禁stress urinary incontinence, SUI和盆腔器官脱垂pelvic organ prolapse, POP等。国际尿控协会(International Continence Society, ICS将压力性尿失禁定义为:当腹部内的压力突然增加,引 起膀胱内部压力超过昀大尿道压力,在缺乏逼尿肌收缩的状态下,尿液不自主流 出。当尿道因盆底肌肉力量减弱从而脱离正常位置时,维持膀胱流出口关闭的功 能随之减弱,导致压力性尿失禁。其典型症状为当腹压增高时漏尿,而在正常情 况下无漏尿。此外,尿频、尿急与急迫性尿失禁也是常见的症状。SUI常同时合 并盆腔器官脱垂。POP是指盆腔器官和与其相邻的阴道壁突入阴道或从阴道脱出, 包括解剖学的改变和症状,如自觉阴道内有肿物脱出,妇检见阴道前、后壁膨出、 子宫脱垂、直肠膨出等,并不是所有的脱垂患者都有症状。在世界卫生协会 (World's Health Initiative,WHI)进行的人群研究表明约 2% ~ 4%的女性有解剖支 持缺损,即脱出处女膜之外大于 1cm,到达处女膜程度的膨出可靠估计为 2% ~ 48%。北美一项研究显示妇女一生中手术治疗脱垂或压力性尿失禁的风险约为 [1] 11%,而其中 1/3的患者至少需要经历 1次以上的手术修复 。而在老年妇科疾 病中,阴道前、后壁脱垂和(或)子宫脱垂的发病率为32.8%,发病率紧随于老 [2] 年女性生殖器肿瘤和生殖道炎症之后 。盆腔器官脱垂如此高的发病率和缺乏 满意的手术治疗,不但给广大妇女带来了极大生理与心理上的痛苦,还造成了严 重的社会经济负担。 1 PFD 的病因 PFD 的病因与年龄、绝经时间、妊娠及阴道分娩次数、体重指数、既往盆腔 手术史、慢性腹内压增加性疾病、先天遗传等因素相关。其发生常常是多种 危险- 1 - 暨南大学硕士学位论文因素叠加作用的结果。 1.1 年龄、绝经与 PFD 随着年龄的增加,体内各种机能经历着由功能旺盛到功能衰退的转变,在各 项因素的综合作用下,盆底支持结构随着时间的流逝经历着从稳固到松弛的改 变。衰老使盆底支持结构发生退行性变,引起尿道周边组织和盆底组织萎缩,造 [3] [4] 成盆底支持结构功能减退,从而导致PFD的发生 。2005 年宋岩峰等 研究发现, 随着年龄的增加,SUI发病率逐渐上升;SUI的高发年龄是在 50 岁左右,与此同 时,30岁SUI发病率是20岁的1.6倍,而大于等于90岁的SUI发病率是20岁年 龄段的3.206倍。近年来,国内一项大样本率的流行病学调查研究显示,已婚女 性盆腔器官脱垂中子宫脱垂的发病率占 0.04~ 0.14%,51~ 60 岁女性发病率占 [5,6,7,8] 0.33%,60以上为0.71% 。其年龄分组中,50-59岁为12.5%,大于或等于 [9] 60 岁以上占 76.7% 。雌激素是维持盆底支持结构、张力与血供等的主要因素 之一。绝经后的妇女体内雌激素含量降低,引起局部组织血供差、营养不良,使 盆底支持组织修复的能力下降,张力减弱失去弹性,从而成为PFD发病的诱因之 [10] 一。2000年Swift等 研究发现绝经后女性POP2Q分期的程度高于绝经前女性。 [11] 2002 年Hendrix等 研究则提示,60 至 69 岁年龄段妇女POP发病率高于 50 至 59岁年龄段的妇女,而70至79岁年龄段妇女POP的发病率也较50至59岁年龄 段的妇女升高。 1.2 妊娠、阴道分娩次数与 PFD 妊娠期盆底肌肉组织、神经组织及结缔组织的代谢不断发生改变,引起盆底 支持结构及功能的重新塑造。随妊娠的进展,子宫体积逐渐变大,盆底胶原纤维松 弛,肌肉组织张力下降,导致盆底支持组织不同程度神经性退行性变化。在妊娠 初期,盆底支持组织的重新塑造处于可代偿的状态,机体可无明显自觉症状; 但随 妊娠发展,当重新塑造过程超过了机体自身修复能力时,机体失去平衡,从而进入 失代偿状态,出现如POP或SUI等症状。在产后,盆底支持组织的重新塑造持续仍然 存在,盆底血管、神经重新分布,肌细胞逐渐恢复正常营养代谢, 结缔组织再生, 使盆底支持结构与功能逐渐恢复。若盆底支持组织的重新塑造不能代偿妊娠和分 [12] 娩造成的损伤,则有可能诱发PFD的发生。2008年罗新等 前瞻性通过对育龄期- 2 - 暨南大学硕士学位论文妇女整个孕期的盆腔支持结构情况的研究发现,初次怀孕妇女盆腔器官脱垂的定 量分期pelvic organ prolapse quantitive examination,POP-Q 比未怀孕妇女高,而 怀孕晚期妇女又高于怀孕早期的妇女,Aa、AP、Ba、Bp、pb、tvl及gh的值均有 差异,提示怀孕期间可能存在着盆底支持结构的正常生理改变,怀孕可能是除分 娩以外诱导POP发病的另一危险因素。大量研究证明,分娩尤其是阴道分娩是发生 [13] POP的高危因素。2004年Dannecker等 通过对经阴道分娩妇女和未生育妇女的 对比研究发现,经阴道分娩妇女阴道前壁脱垂的发生率比未生育妇女高。1997 [14] 年Mant等 研究发现当妇女分娩次数大于两次时, POP的发病率不再随着分娩 次数的增加而上升。而Susan的研究结果则认为,第一次分娩对POP发生的影响昀 大,分娩一胎的妇女POP的发生率比未生育妇女显著增加, POP的发生率随分娩次 数的增加而上升。 1.3 体重指数与 PFD [15] 肥胖是影响PFD的一个独立病因。2008年朱兰等 研究发现腰围大于或等于 80厘米的妇女SUI的发病率是腰围小于80厘米妇女的11381倍,这提示SUI与腰部/ 臀部比率的升高的有关。身体质量指数(Body Mass Index, BMI),是衡量人体 [16] 胖瘦程度和是否健康的一个常用的指标。1997年Apple等 研究发现BMI值 高的 妇女腹内压比正常人高,可引起继发性膀胱内压升高,从而导致肥胖妇女SUI的 [17] 2 发生率明显增高。2007年Wasserberg等 通过对BMI大于或等于35kg/m 的病态 肥胖妇女的研究发现其发生POP的机率是91%,而同年龄组非病态肥胖妇女发生 POP的机率是22%。 1.4 既往盆腔手术史与 PFD 近年来随着盆底修复手术的开展,医源性因素作为PFD的发病因素逐渐引起 [18] 了人们的重视。2003年Moalli等 研究发现子宫切除术可增加POP的发病率,但 [19] POP的典型症状即阴道穹窿脱垂在术后几年才有表现。同年,Clark等 研究发 现从子宫切除术后到因POP再次行手术治疗的中位时间是19.3年。 1.5 慢性腹内压增加性疾病与 PFD 除了盆底手术创伤可能会引起POP的发病以外,腹内压的不断升高也会诱发- 3 - 暨南大学硕士学位论文[20] 或加重POP。2006年Woodman等 研究表明从事重体力劳动的妇女POP的发生率显 著高于从事其它工作类型的妇女。而慢性咳嗽、便秘等因素可引起腹内压持续性 增加, 压力通过腹腔和盆腔之间连通的空间传导,持续性长期的作用于盆底支持 组织,昀后导致盆底结构不可修复性的损伤。 1.6 先天、遗传与 PFD 虽然年龄、绝经时间、妊娠及阴道分娩次数、体重指数、既往盆腔手术史、 [21,22,23] 慢性腹内压增加性疾病是目前比较公认的危险因素 ,可仍无法说明:一些 年轻未生育的妇女甚至是处女,发生子宫脱垂;POP症状的发生多和阴道分娩的 时间相隔数十年;大多数曾有阴道分娩史、多产的妇女并不出现POP。从而推断 [24] POP可能与先天、遗传因素有关。2000 年Carley等 研究通过对马凡综合征 Marfan’s syndrome和Ehlers-Danlos综合征的研究表明,机体结缔组织的先天缺 陷可能是导致POP发病的危险因素之一。Marfan’s综合征与Ehlers-Danlos综合征 同为常染色体显性遗传病。Marfan’s综合征主要影响?型胶原的基因,而 Ehlers-Danlos综合征则可以影响多种胶原纤维基因的形成。胶原是决定盆底结缔 组织强度的重要因素,其结构稳定, 在正常情况下转换速度较慢, 在病理状态下 转换速度加快。Marfan’s综合征中?型胶原基因缺陷,使结缔组织强度明显减弱, 从而引起一系列和结缔组织强度下降有关的疾病。Ehlers-Danlos综合征则能影响 多种胶原基因的形成,表现为结缔组织和筋膜薄弱,关节活动度过大等。另外, 研究还发现 33%Marfan’s综合征患者伴有POP, 而 75%Ehlers-Danlos综合征患者 出现了POP的症状。与此同时,42%Marfan’s综合征和 50%Ehlers-Danlos 综合征的 [25] 患者合并有SUI。2005年Jack等 研究发现一级亲属中有生殖道脱垂的妇女,其 [26] 本人的患病率明显上升,提示POP有家族倾向。 2008年McLennan等 研究发现, 47.3%的妇女有不同程度的家族史,其中 52.5%的妇女患有POP,而无家族史 [27] 的妇女POP的患病率只占 28.9%。 2006年Buchsbaum等 通过对已经生育过的妇 女和其未生育的亲姐妹进行研究发现,虽然姐妹间妊娠、阴道分娩史有差别,但 绝经后POP的发生率和严重程度却相似,提示遗传因素是影响POP发病的重要因 素之一。- 4 - 暨南大学硕士学位论文1.7 雌激素及其受体与 PFD 的发生 [28] 雌激素缺乏是导致POP发病的主要病因之一。1996年Jackson等 研究发现 雌激素与胶原的代谢有关,使用雌二醇妇女体内由于基质金属蛋白酶Matrix metallop roteinases, MMPs中MMP-2及MMP-9表达的上升,使胶原的分解增加, [29] 因而导致胶原总量下降。2007年Zong等 研究发现单用雌二醇或联合孕激素治 疗绝经前、后PFD妇女,无活性的MMP-1酶原表达上升,联合使用孕激素的作用效 果比单用雌二醇的效果更明显。两者联合使用可明显降低活化的MMP-1含量,单 用雌二醇则无变化。这表明激素对盆底支持结构作用的正常发挥有重要的影响。 [30] 而2006年Liu等 研究发现,雌二醇能抑制POP妇女子宫主韧带中成纤维的增 殖,由此认为雌二醇能通过降低盆腔结缔组织中成纤维细胞的含量,导致POP发 生。以上研究表明,雌激素不但可以胶原合成,还可以促进胶原分解,雌激素和胶 原的代谢及和PFD发生的关系尚无明确定论。雌激素受体estrogen receptor,ER 是一种糖蛋白,属于甾体激素核受体超家族的成员, 特异性强、亲和力高,介 导雌激素的多向效应。不少研究表明,在胶原、血管与横纹肌中未发现ER的存在, 而在膀胱阴道筋膜、阴道壁、子宫骶韧带及子宫主韧带等盆底支持组织中均有ER 的存在,提示盆底支持组织可能是雌激素作用的靶器官,从而形成了雌激素治疗 [31] POP的病理学基础。1993年Perez等 研究提示在绝经前和绝经后妇女的盆底支 持组织中,ER的表达各有不同;绝经前妇女盆底支持组织中雌激素含量的变化对 ER的表达无影响,而绝经后雌二醇的下降能上调ER的表达,这提示当雌激素含量 下降到某种水平时,体内通过上调ER的表达来代偿。雌激素治疗PFD的机制主要 有:刺激生殖道上皮的生长,影响盆底结缔组织的代谢,提升盆底肌肉的力量等。 以往的观点认为,雌激素替代治疗能使尿道闭合的昀大压力增高,提升腹内压向 尿道的传导能力,从而缓解部分PFD的症状。但近年来大样本、前瞻性的研究调查 发现,雌激素替代治疗并不能治疗绝经后的POP,表明绝经后POP的发生及发展尚 有其它多种因素的参与。有研究通过测定子宫骶韧带组织中雌、孕激素受体的表 达发现,盆腔器官脱垂妇女雌、孕激素受体明显减少,因此体内胆固醇激素水平 可能与盆底支持结构状态有关。- 5 - 暨南大学硕士学位论文1.8 POP 和 SUI 的相关性 生殖道与泌尿道有着共同的胚胎起源,不但在生理解剖上互相邻近,而且在 [32] 功能上互相作用,具有类似的发病基础。2002 年Bai 等研究发现 63.3%SUI妇 女合并有POP,而62.7%的POP妇女同时患有SUI;与此同时,70%的重度子宫脱垂 妇女在脱垂还纳或症状减轻后出现SUI。目前普遍认为两者的病因与发病机制相 [33] 似 。 2 PFD 的发病机制 针对 PFD 的发病机制,有学者阐述了新的理论与学说,如盆底整体理论、 阴道三个水平支持、盆底神经损伤学说等。这些理论与学说对深入了解 PFD 的 发病机制和改进其治疗有很大的促进作用。 2.1 “盆底整体理论”、“阴道三个水平支持”及“三腔系统”概念 1990年Petros和Ulmsten提出了“整体理论”,即不同阴道支持轴水平、 不同腔室共同组成了一个解剖与功能的整体。其主要内容是盆底内相关的器官和 肌肉主要通过以下三种方式形成一个完整的体系,参与尿道闭合机制:前耻尾肌 托起阴道前壁并压迫尿道;建立在阴道基础上向后向下的收缩使膀胱颈关闭;在 自主控制的情况下,盆底肛提肌板向上牵拉“吊床”结构,使膀胱颈关闭。而 阴 道前壁的缺陷能引起上述力量的减弱,不能有效的保持腹内压增加时的尿道闭合 压力,导致SUI的产生。“整体理论”认为:不同水平和腔室之间的脱垂即相对 独立又相互影响,如阴道支持的第1水平缺陷可能导致阴道顶部脱垂和子宫脱垂, 第2、第3水平缺陷常导致阴道前、后壁膨出;而在行骶棘韧带固定术治疗阴道 顶部脱垂后,可发生阴道前壁膨出。 1992年DeLancey提出了有助于了解盆底支持结构功能的“阴道三个水平支 持”理论,其根据上、中、下三个水平划分了支持阴道的韧带、筋膜等结缔组织: 第1水平:顶端支持,是盆底昀主要的支持力量,由子宫骶主韧带复合体完成, 垂直支持子宫、阴道上 1/3;第 2 水平:阴道中段的侧方支持,承托膀胱、阴道 上2/3和直肠,由附着于两侧键弓的耻骨宫颈筋膜形成白线及阴道直肠筋膜肛提- 6 - 暨南大学硕士学位论文肌中线完成;第3水平:远端融和支持,耻骨宫颈筋膜体及直肠阴道筋膜远端于 会阴体融合,支持尿道远端。而“阴道三个水平支持”理论中首次阐述了“三 腔 系统”概念, 即通过垂直方向将盆腔分解为前盆腔、中盆腔及后盆腔三个腔室。 前盆腔主要包括膀胱、尿道及阴道前壁;中盆腔主要包括阴道顶端和子宫;后盆 腔主要包括阴道后壁和直肠。前盆腔支持结构功能障碍主要表现为阴道前壁膨出, 同时合并或不合并膀胱及尿道的膨出。当阴道前壁的松弛出现在阴道下段,为前 膀胱膨出;当出现在阴道上段,为后膀胱膨出。前膀胱膨出与SUI关系密切,后膀 胱膨出则与SUI无关。重度膀胱膨出的妇女可掩盖SUI的症状,需把膨出的膀胱 组织复位后方可明确诊断。因此前盆腔支持结构功能障碍主要体现为下尿道功能 障碍性疾病。中盆腔支持结构功能障碍主要体现为阴道穹窿脱垂、子宫、肠膨出 以及子宫直肠陷窝疝形成等膨出性疾病。后盆腔支持结构功能障碍主要体现为直 肠膨出及会阴体的缺陷。“三腔系统”概念将脱垂量化到各腔室,由此定位了盆 底结缔组织的缺陷。 2.2 盆底神经损伤学说 [34] 1996年Morley等 通过对盆底病理学与神经生理学的研究发现,POP及SUI [35] 妇女均存在支配盆底支持组织的神经损伤。2006年Garshasbi等 研究发现发 现神经纤维的损伤会引起所支配肌肉的去神经化,而邻近的轴突长出侧枝出现神 经的再次支配,表现为肌纤维角形变、肌肉萎缩等,提示了盆底神经的损伤使盆 底肌肉的力量被削弱,引起盆底支持与压力传导障碍,导致PFD的发生。除了盆底肌神经分布减少外,PFD妇女阴道粘膜神经的分布也有减少。2004 [36] 年陈娟等 研究发现POP和SUI妇女尿道口周围阴道前壁浅层的神经纤维表达下 降,提示神经纤维分布率的下降可能是导致PFD的发病原因之一。2007年傅秀华 [37] 研究发现,绝经前和绝经后POP妇女阴道壁中上段的神经纤维较同年龄组的正 常妇女减少,神经纤维的含量和年龄呈负相关,提示神经纤维随着年龄的增加凋 亡率上升,出现自发的去神经改变导致PFD的发病率增加。 - 7 - 暨南大学硕士学位论文2.3 盆底支持系统力学破坏学说 女性盆底是由多层封闭骨盆出口的筋膜和肌肉构成,尿道、阴道与直肠均贯 穿于此处。盆底韧带、筋膜、肌肉群与其神经之间相互作用和支持,共同构成了 错综复杂的盆底支持系统,承托并维持着膀胱、阴道、子宫和直肠等盆腔器官的 正常位置。盆底肌肉是盆底支持系统的主要组成部分,其中肛提肌起着极其重要 的支持作用。肛提肌由耻骨直肠肌、耻尾肌和髂尾肌共同组成。其中耻骨直肠肌 和耻尾肌通过关闭生殖裂孔起到支持盆底器官的作用,而髂尾肌通过覆盖盆腔后 部区域的开口为盆腔提供支持。盆腔肌肉不仅能使盆底器官维持在正常位置,还 能主动收缩以维持盆腔器官正常功能的发挥。当腹内压增加时,盆底肌与腹直肌 同步收缩;当腹直肌收缩如打喷嚏或咳嗽时,耻尾肌的同步收缩维持了同等的腹 内压传导至尿道;而尾骨肌和肛提肌后部也收缩,同时维持了阴道轴的正常走形。 除了盆底肌肉外,盆底结缔组织对盆底支持结构也起着极为重要的作用。盆 结缔 组织主要由盆腔韧带、盆腔内筋膜及会阴隔膜组成。盆腔内筋膜位于腹膜之下, 盆底肌之上,包围盆腔器官并将其与骨盆的骨组织及盆底的肌肉相连接,使盆腔 内的器官固定维持在正常的解剖位置,从而发挥正常的生理功能。从微观的角度 而言,盆底支持组织受到细胞之间、细胞和细胞外基质之间相互作用的影响,PFD 的发生机制有可能是盆底支持结构与腹内压失衡的力学结果,这与盆底支持组织 [38] 细胞的病理学改变过程密切相联 。 3 盆底支持组织中的胶原与 POP 的关系 盆底支持结构主要由盆底的韧带、筋膜和肛提肌构成。韧带的主要成分是平 滑肌和结缔组织,结缔组织内主要包含成纤维细胞,成纤维细胞能生成盆底支持 组织的细胞外基质 extracellular martrix,ECM。ECM由纤维素和少量的非纤维素 基质组成。其中,纤维素的成分主要为胶原与弹性蛋白,非纤维素基质的成分主 要为非胶原蛋白、蛋白聚糖及透明质烷。胶原是ECM的主要成分,其含量决 定了 盆底结缔组织的强度,是目前国内外研究关于POP妇女盆底支持组织中的热点。 - 8 - 暨南大学硕士学位论文3.1 胶原的概述 胶原(collagen,是人内含量昀多的一类蛋白质,占体内蛋白质总量的25% 以上,相当于体重的6%。遍布于全身结缔组织、皮肤、骨骼等部位组织的ECM 中,能维持相应器官与组织特有的功能,对结缔组织的韧性起着决定性的作用。 胶原的基本结构单位是由三条肽链组成的三股螺旋结构,而这种螺旋体中的每一 股是各条肽链依赖甘氨酸残基的肽键形成的氢键交联而成的特殊的左手螺旋体。 三条左手螺旋链互相缠绕构成一股绳状的右手复合螺旋结构,即超螺旋结构,从 而形成了稳定的纤维状蛋白质分子,使胶原具有高度的抗张能力。 胶原的生物合成过程复杂,包括合成多肽链,形成胶原蛋白分子,进而由胶 原蛋白分子形成胶原纤维,以及转化成具有生物功能的胶原纤维及胶原束等一系 列复杂的程序。分2个阶段:前期为细胞内合成阶段;后期为细胞外成熟阶段。 细胞内阶段:在细胞核内,胶原基因转录成相应的mRNA,在粗面内质网核糖体 上各成相应的3条?- 链,即含C一端前肽和N一端前肽。离开粗面内质网 核糖体后则形成甘氨酸基位于各链内侧的3条链组成的分子,这种结构有利于螺 旋结构的形成,是原始的前胶原。3条前?- 链经赖氨酸羟化酶和3,4-脯氨酸羟 化等化学修饰后形成三股螺旋的前胶原,再经高尔基体转移到细胞膜,以胞吐形 式分泌至细胞外;细胞外阶段:即前胶原到胶原束的形成过程。首先,前胶原相 应的C端和N端尾肽被羧基或氨基前肽酶等特异性地切除,转化成原胶原。在细 胞外,原胶原经亲水基间及电荷的相互作用,自动进行阶梯式聚集形成胶原原纤 维或超纤维。再经分子内和分子间交联或与一氨基进行醛氨缩合反应,形成共价 结合的交联键,维持结构的稳定,承受强大的张力,导致至少需要10kg的负荷 才能拉断直径为1mm的胶原纤维束。胶原纤维的降解同样是一个复杂的过程。胶 原属纤维状蛋白,其内由于遍布共价交联,因此结构稳定,导致普通的蛋白酶不 易使其水解。胶原酶是参与胶原降解的特异性酶,对胶原的降解起关键作用。MMPs 是降解ECM的重要酶类, 主要降解胶原。MMPs与调节其功能的生长因子,细胞 锚定蛋白及细胞表面受体共同构成了胶原降解的主要成分。目前发现的23种 MMPs均可降解1种或以上的ECM。MMP-1、MMP-8及MMP-13可以降解胶原纤维, 特异性的切割胶原三股螺旋区的特殊位点,使其分解为?型、?型和?型胶原等- 9 - 暨南大学硕士学位论文三联纤维网状胶原。胶原酶只能对其邻近的胶原纤维发挥降解作用,其作用方式 为:在N端1/4处排位第773-774的甘氨酸- 异亮氨酸之间特异性地切割胶原。 A B 在体温条件下,被切割的2个胶原片段TC和TC 很快自发地变性,破坏共价交 联,产生可溶性的片断。当片断由组织释放入血中,或被肽酶及细胞外非特异性 蛋白酶水解或经细胞吞噬后由溶酶体酶进一步分解,形成游离氨基酸或小分子寡 肽,经肝、肾代谢重新利用或排出体外。组织来源性金属蛋白酶抑制物 tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs可以以 1:1的比例和活化的 MMP结合, 调节 MMPs的活性,抑制其对胶原的过度降解。一般情况下,MMPs 与 TIMP 保持相对平衡的状态,维持胶原的正常转化。当两者的相互作用失衡,引起盆底 结缔组织胶原降解增多,使盆底支持组织中胶原纤维的含量与性状受到影响,从 而导致盆底支持组织结构松弛,昀终导致POP的发生。胶原是一个ECM的结构蛋白质家族,目前已发现28个组员。通过对蛋白质 水平的一级结构分析,发现了?- ?型胶原:从皮肤和骨骼中分离提纯出?型胶 原,从软骨中分离提纯出?型胶原,从胚胎的皮肤中分离提纯出?型胶原,从细 胞基底膜中分离提纯出?型胶原。而剩余类型的胶原则是通过在胶原核酸水平上 的相似分析发现的。各型胶原蛋白在人体组织中的分布和功能各有不同。?型胶 原蛋白的含量昀高,广泛分布于皮肤、血管、器官的包膜和间质等组织中。?型 胶原蛋白所占的比例在疾病的不同时期有所不同,在创伤愈合的早期?型胶原蛋 白含量比正常值高,然后随着创伤组织的愈合而逐渐恢复正常值水平。?型和? 型胶原蛋白与皮肤张力程度密切相关,是皮肤张力的主要类型。?型胶原蛋白分 布于玻璃体及软骨中,与?型胶原蛋白共同构成了软骨基质,能促进软骨细胞的 分化。?型胶原蛋白是基底膜胶原。V型胶原蛋白是上皮细胞的外骨架,主要分 布于肺、血管及各种实质性器官中。?和V型胶原蛋白共同构成基膜,不但具有 滤过、渗透及屏障等作用,还参与细胞再生和肿瘤细胞的生长。?型和?型胶原 分布于皮肤浅层,起固定表皮作用。不同部位的胶原蛋白由不同的细胞合成,如 结缔组织中的胶原主要由成纤维细胞合成,骨骼中的胶原由成骨细胞合成,软骨 中的胶原由软骨细胞合成,基底膜中的胶原则由内皮或上皮细胞组成。 胶原蛋白以纤维的形式存在,在人体发挥着极其重要的作用。胶原蛋白不但- 10 - 暨南大学硕士学位论文负责保护组织结构的完整性,如皮肤、骨骼、软骨和肌腱等,还构成多数器官的 结构性骨架。这些胶原蛋白在人体中的性质可以随着组织的定位、年龄及疾 病的 变化而改变。有些组织中的胶原蛋白纤维恒定,成为难以取代的固定物,但另外 一些组织,如骨骼在发生重新朔造时,胶原蛋白则有很明显的变化。不同类型的 胶原蛋白之所以具有各不相同的性质,是由于其独特的三重螺旋结构。另外,胶 原蛋白分子脂环的脂环防止了环 C-N键的旋转,加固了?链。与其它类型的蛋白 质一样,胶原蛋白可因基因突变导致异常的分子结构,影响其生理功能,昀终导 致疾病的发生。如透明软骨的退行性关节炎、心血管系统的动脉粥样硬化、伤口 愈合中形成的异常疤痕以及某些引起功能伤残的结缔组织疾病等,都是由于胶原 蛋白的类型、分布及质量发生改变所致。虽然人体骨架大部分由胶原蛋白组成, 但许多结缔组织性质的发挥不仅取决于胶原蛋白,还取决于其它的基质成分,如 粘连蛋白、纤维结合蛋白和胶原蛋白组成大分子的相互作用。 3.2 盆底胶原的改变与POP 3.2.1 胶原基因与POP [39] 在近年关于胶原基因的研究方面,2009年Kluivers等 研究发现?型胶原 中基因(COL3A1 2209GA是与POP相关的一个危险因素,携带有这种基因的妇女 [40] POP发病机率较高。而2008年Rodrigues等 研究则表明?型胶原中的COLIA1 [41] 基因与POP的发病无明显关系。2010年Dai等 通过RT-PCR方法测定POP妇女中 COL1A1、SFRP1、DKK1、WNT16b及FZD5核酸水平的研究表明,这些基因的mRNA表 达明显上调。另外,SFRP1和DKK1的拮抗剂可能影响POP神经信号的传导通道。 3.2.2 前胶原羧基蛋白酶、?型胶原交联羧基端肽和PFD的关系 前胶原羧基蛋白酶(precollagen in carboxyl proteinase,PICP是?型前胶原合 成?型胶原时被蛋白酶切下的c-端肽,能反映?型胶原的合成速率。而?型胶原 交联羧基端肽(cross-link telopeptide of type ?collage,ICTP是?型胶原降解过程 [42] 中形成的肽段,能反映?型胶原的代谢情况。2007年李玉娟等 研究发现,POP 妇女中PICP与对照组含量的差异无统计学意义,而POP妇女ICTP的含量明显上升, 提示盆腔支持组织中?型胶原的降解增加可能是导致POP的发生原因之 - 11 - 暨南大学硕士学位论文 一。 3.2.3 胶原超微结构与组织形态学 [43] 2003 年Barbiero等 发现POP妇女胶原纤维的形态有显著改变,胶原纤维 [44] 变得更细、更短,并且普遍存在粘液变性。2004 年朗景和、孙智晶等 通过电 镜与光镜下观察POP妇女子宫韧带的组织学特点发现:骶韧带和主韧带的组织来 源相同;POP妇女子宫韧带平滑肌束排列凌乱,胶原蛋白含量减少,镜下可见POP 妇女子宫骶韧带和子宫主韧带胶原直径明显增宽约 25%及许多代谢活跃的肌成 纤维细胞,提示胶原代谢处于活跃的修复时期。虽然合成增多,但新合成的胶原 力量薄弱,结构不稳定容易分解,而分解大于合成,引起胶原含量下降,导致盆 [45] 底支持结构松弛,促进了POP的发生。2006 年Lang等 研究发现POP与SUI妇女 子宫韧带胶原原纤维的直径明显增宽,胶原处于活跃的代谢时期,提示胶原的降 解增多可能是诱导POP发生的重要因素。 3.2.4 胶原酶和胶原降解 [46] 基质金属蛋白酶MMP-1、MMP-2 等可降解?型胶原蛋白,2002 年chen等 通过定量PCR方法检测POP-Q分期为?和?期的POP妇女阴道前壁中的MMP-1、2和 组织来源性金属蛋白酶抑制物TIMP-l、2、3mRNA,发现MMP-l量显著上升而TIMP-l 明显下降,并且二者的比例所有增加,说明胶原蛋白的降解较正常组明显增多。 [47] 同年,Bai等 研究发现POP妇女胶原蛋白含量下降和胶原酶的降解活性上升有 [48] 关。2005 年Moalli等 研究结果表明POP妇女阴道顶端组织?型胶原蛋白、 总 胶原蛋白及MMP一9的含量都有所增高,但MMP一2含量的变化无差异性。同年, [49] Gabriel B等 对POP妇女子宫骶韧带中MMP-1、MMP-2 的研究发现,MMP-2 增加 与POP明显相关。 3.2.5 胶原总量与?型、?型胶原蛋白含量的变化盆底支持组织主要由盆底的韧带、筋膜与肛提肌构建而成。韧带的主要成分 是平滑肌与结缔组织,而盆底结缔组织的强度主要决定于其中的胶原含量。胶原 是由纤维母细胞分泌合成,然后以不溶纤维的形式存在于组织中,有高度的抗张 能力。胶原纤维由?型、?型和V型原纤维聚合而成,盆底结缔组织中存在着上 述三型胶原。?型胶原占总胶原的绝大多数,主要存在于韧带和肌腱,决定着结 - 12 - 暨南大学硕士学位论文 缔组织的强度,与支持作用有关。而?型胶原主要存在于强度较低而弹性大的血 管,赋予组织弹性。?型胶原存在于细胞间质组织中,能形成拉力程度较弱的纤 [50] 维束 ,其对盆腔支持结构的作用有待研究。胶原的数量、亚型比例及纤维排 列方式等对盆底结缔组织功能的正常发挥十分重要。 许多研究认为,POP妇女盆底结缔组织中胶原含量的减少,引起盆底筋膜、 [51] [52] 韧带等支持结构的松弛,导致POP的发生 。1996年Jackson等 研究发现子宫 [53] 脱垂妇女阴道组织胶原含量下降20%;2001年Liapis等 研究中发现单纯POP 组及正常对照组?型胶原含量相比无明显差异,而POP伴SUI妇女?型胶原含量则 [54] 明显下降;2003年GoePel等 通过电镜观察研究发现POP合并SUI的妇女?型和 ?型胶原在尿道周围组织中的含量均比单纯POP妇女显著降低, 可能是由于SUI [55] 对?型与?型胶原含量的