PLOS Genetics:子宮內膜異位症的遺傳學機制

近期,一項由美國國立衛生研究院(National Institutes of Health)資助並且發表於期刊《PLOS GENETICS》的研究指出,未患子宮內膜異位症的女性與患有子宮內膜異位症的女性的子宮DNA具有不同的化學修飾。這些變化涉及可以改變基因活性的DNA甲基化。甲基化的DNA區域根據子宮內膜異位的階段或嚴重程度而不同,並且對參與月經週期的激素有不同的反應。子宮對激素的反應會影響懷孕和子宮組織的其他功能。

 

甲基化模式的差異,未來有望應用於診斷子宮內膜異位症

類固醇激素調節包括子宮內膜在內的特定組織中的基因。如果子宮內膜的激素反應異常,則可能導致不孕和不良妊娠結果。研究人員研究了來自正常女性和子宮內膜異位症患者細胞,對雌激素(E2),黃體酮(P4)以及子宮內膜間質成纖維細胞(eSF)的組合的反應。激素調節的全基因組DNA甲基化以及每種激素和正常疾病中的基因表達模式和特徵是不同的,晚期疾病的反應最遲鈍。出乎意料的是,發現了患有子宮內膜異位症的婦女在eSF中有觀察到預先存在的異常DNA甲基化標記,並揭示出不同的疾病亞型。

國家兒童健康與人類發展研究所(National Institute of Child Health and Human Development, NICHD)生育與不育分會的Stuart B. Moss博士說:「這一發現增加了DNA甲基化模式的差異,也許未來有一天可以被應用於診斷子宮內膜異位症和製定針對患者的定制治療方案。」

 

何謂子宮內膜異位症

子宮內膜異位症是指一種與子宮內膜相似的組織在體內其他部位(例如卵巢、輸卵管或腸和膀胱)生長的疾病,是一種雌激素依賴型的發炎性疾病。簡單的說,就是「原該長在子宮腔內的子宮內膜組織,跑到子宮腔以外的地方生長,並隨著每個月經血來潮,在不正常生長的地方引發一連串的慢性發炎反應」。最常發生子宮內膜異位的部位是卵巢、骨盆腔等接近子宮的地方。

據統計,子宮內膜異位症的人口約佔全女性人口的10﹪,亦即全台灣應有20萬的女性因子宮內膜異位症而受苦,其中的五分之一會產生明顯且嚴重的症狀:經痛、不孕、與卵巢囊腫。子宮內膜異位症分為四個階段,範圍從最小(I期)到嚴重(IV期)。唯一可診斷子宮內膜異位症的方法是採用稱為腹腔鏡的手術方法。

子宮內膜異位症的症狀有經痛、骨盆疼痛、性交疼痛、不孕、及濾泡期頭三天的基礎體溫增高等。就疼痛來說,輕度的子宮內膜異位症患者中,70% 有經痛,25%有慢性骨盆腔疼痛或深入性的性交疼痛。其他的症狀與病灶發生的部位有關,如影響膀胱可造成頻尿或經期之血尿、若影響直腸則可能有便意感或經期之便血等。臨床上的出血或疼痛,若與經期有關都要懷疑罹患子宮內膜異位症的可能。

 

激素與甲基化的相互作用影響子宮內膜異位症的發展

研究人員分析了子宮內膜間質成纖維細胞(endometrial stromal fibroblasts, eSFs),該細胞可調節子宮內膜中的細胞活性。研究人員比較了沒有子宮內膜異位症或任何其他婦科疾病的女性、患有I期子宮內膜異位症的女性和患有IV期子宮內膜異位症的女性的DNA區域之間的甲基化以及細胞中基因功能的差異。他們以細胞單獨暴露於雌二醇E2(雌激素的一種形式)、單獨暴露於黃體酮P4和暴露於兩種激素的組合來模擬月經週期中這些激素含量的變化,然後觀察其甲基化的模式和基因功能。

在三種情況下(暴露於激素之前、暴露於每種單獨的激素、以及同時暴露於兩者的組合),所有細胞組中的DNA甲基化模式和基因功能都不同。Giudice博士補充說明,I期和IV期子宮內膜細胞之間甲基化和基因功能的差異可能意味著兩者可能是子宮內膜異位症的不同亞型,而不是狀況的不同程度。

這項研究的主要作者、加州大學舊金山分校的Sahar Houshdaran博士說:「研究數據顯示激素和DNA甲基化的正確相互作用對於維持正常的子宮功能至關重要。且我們已經看到這些相互作用的變化可能導致子宮內膜異位症伴隨著不孕症。」

 

 

參考資料:
1. Houshdaran S, et al. Steroid hormones regulate genome-wide epigenetic programming and gene transcription in human endometrial cells with marked aberrancies in endometriosis. PLOS Genetics. 2020.
2. Study links endometriosis to DNA changes
3. 台灣子宮內膜異位症學會

 

 

Ying Chang

作者

Ying Chang

曾在醫療相關領域工作三年,包含醫療耗材、檢測服務、扶持計畫等。希望能將更多生醫知識和即時消息分享給關注健康醫療的你們!

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