胎膜早破與細(xì)胞凋亡的研究進(jìn)展

在臨產(chǎn)前的胎膜破裂，稱胎膜早破（PROM），是圍產(chǎn)期影響母兒發(fā)病率和死亡率的常見妊娠并發(fā)癥。發(fā)生在妊娠滿37周后是足月胎膜早破（tPROM）。發(fā)生在妊娠滿37周之前是足月前胎膜早破（pPROM即28～37周），發(fā)生率約3%，30%～40%的早產(chǎn)與pPROM有關(guān)。

自20世紀(jì)50年代起學(xué)者們就對(duì)胎膜早破發(fā)生的病因進(jìn)行了多方面的研究，盡管有許多因素與胎膜早破相關(guān)，但是至今有關(guān)胎膜早破確切的病理機(jī)制仍不清楚[1]。

近幾年研究人員從分子生物學(xué)水平、社會(huì)心理生物學(xué)模式、神經(jīng)內(nèi)分泌免疫網(wǎng)絡(luò)學(xué)說、基因調(diào)控及基因環(huán)境相互作用學(xué)說等方面進(jìn)行了病因?qū)W的研究，使我們較深入地認(rèn)識(shí)了該病。有研究表明，細(xì)胞凋亡可能與胎膜早破存在一定的關(guān)系，本文就這一問題綜述如下。

胎 膜

人類胎膜由絨毛膜層、羊膜層及細(xì)胞外基質(zhì)（ECM） 組成。ECM對(duì)細(xì)胞的黏附、遷移、增殖、分化及基因表達(dá)的調(diào)控具有重要作用。胎膜的抗張機(jī)械力依賴于ECM的膠原類型。羊膜和絨毛膜分別通過一層基膜（BM）與ECM相連。整個(gè)孕期ECM承受著持續(xù)的張力并保持動(dòng)態(tài)平衡來適應(yīng)宮腔容量和壓力的增長(zhǎng)。Pressman研究證實(shí)[2]，隨孕周增加胎膜的彈性強(qiáng)度相應(yīng)增加，尤其是在妊娠20周時(shí)更顯著，39周時(shí)開始明顯下降。羊膜中的膠原成分在妊娠32周后開始減少。pPROM的胎膜所含的膠原成分更少，抗張力也更低。最新的研究表明，胎膜破裂的最終機(jī)制是膠原合成、分泌及溶解的代謝失衡所引起的[3]。

胎膜早破

在整個(gè)妊娠過程中，覆蓋子宮頸內(nèi)口的胎膜組織是趨向于變薄和弱化的，目的是有利于產(chǎn)程的開始[4]。如果這個(gè)過程加速或程度加重，將導(dǎo)致胎膜組織結(jié)構(gòu)改變，使胎膜組織不能承受宮腔內(nèi)的壓力的增加而發(fā)生胎膜破裂。研究表明，發(fā)生胎膜早破的患者與未發(fā)生者相比胎膜組織明顯變薄，而絨毛膜的基底膜、滋養(yǎng)葉細(xì)胞、膠原纖維和纖維母細(xì)胞發(fā)育不良和老化現(xiàn)象多見，羊膜結(jié)締組織中的肌成纖維細(xì)胞的體密度和數(shù)密度明顯降低[5，6]。另外一些研究結(jié)果顯示，凋亡細(xì)胞在胎盤及胎膜組織也可見[7，8]。

細(xì)胞凋亡

所謂的細(xì)胞凋亡（APO）是指細(xì)胞的程序性死亡，因細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境變化或死亡信號(hào)觸發(fā)以及在基因調(diào)控下引起細(xì)胞的主動(dòng)性死亡。凋亡產(chǎn)生過程中的遺傳調(diào)控機(jī)制極其復(fù)雜，目的是維持機(jī)體的穩(wěn)態(tài)，如果發(fā)生細(xì)胞凋亡調(diào)控異常就可能產(chǎn)生各種疾病。

近年來研究表明，在自身免疫性疾病、病毒性感染、胚胎發(fā)育，成熟器官穩(wěn)定性的保持以及許多疾病，如腫瘤的發(fā)生、各種退行性疾病的發(fā)生和發(fā)展都與細(xì)胞凋亡有密切關(guān)系[9]。細(xì)胞凋亡還與機(jī)體正常生理活動(dòng)的維持以及組織器官的發(fā)育有關(guān)，在正常妊娠中凋亡在維持胚胎發(fā)育中起重要作用，凋亡的過多或過少都將導(dǎo)致機(jī)體病理狀態(tài)。

在胎膜結(jié)構(gòu)重建以及胎膜細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育、分化和再生過程中細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)可能存在重要作用。細(xì)胞外基質(zhì)是維持胎膜結(jié)構(gòu)的重要部分，對(duì)胎膜起著骨架支撐作用，胎膜細(xì)胞發(fā)生凋亡使細(xì)胞外基質(zhì)產(chǎn)生減少后，胎膜強(qiáng)度和韌度減弱，導(dǎo)致胎膜破裂[10]。Tsatas等在人和動(dòng)物中的研究顯示[11]，正常足月分娩和胎膜早破產(chǎn)程發(fā)動(dòng)中，包括膠原、層黏連蛋白和氨基葡聚糖等在內(nèi)的細(xì)胞外基質(zhì)總量急劇減少，這一表現(xiàn)在胎膜早破者中更明顯，而在足月剖宮產(chǎn)者無明顯改變。因此認(rèn)為，胎膜早破中細(xì)胞凋亡的增加導(dǎo)致了胎膜降解的增加，從而導(dǎo)致了胎膜的破裂。

Bcl-2與Bax

目前細(xì)胞凋亡在分子生物學(xué)研究中被認(rèn)為是細(xì)胞對(duì)內(nèi)外刺激產(chǎn)生的一種反應(yīng)[12]，基因在細(xì)胞凋亡的調(diào)控中占大部分。細(xì)胞凋亡主要調(diào)節(jié)途徑有兩條[13，14]：①線粒體通路，包括Bcl-2等抑制凋亡蛋白和促Bax等凋亡蛋白這兩類作用相反的調(diào)控蛋白，這兩種蛋白的表達(dá)水平?jīng)Q定了細(xì)胞凋亡與否。Bcl-2定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體膜及核膜上，通過抑制MPT開放和維持線粒體Δφm，通過阻止線粒體內(nèi)AIF和細(xì)胞色素C的釋放而抑制細(xì)胞凋亡[15]。②死亡受體通路，指腫瘤壞死因子受體（TNFR）超家族（如Fas，TNFR），存在于的細(xì)胞表面，可與攜帶凋亡信號(hào)的專一性配體結(jié)合誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。

Bcl-2是細(xì)胞程序性死亡的抑制基因，它抑制細(xì)胞凋亡，阻止程序化細(xì)胞死亡，延長(zhǎng)細(xì)胞生存周期，在細(xì)胞凋亡的分子調(diào)節(jié)中起著重要的作用[16]。Bcl-2定位于18號(hào)染色體，由3個(gè)外顯子組成，長(zhǎng)度230bp，編碼的蛋白質(zhì)由239個(gè)氨基酸組成，分子量25kD的膜蛋白，抑制p53、C-myc誘發(fā)的細(xì)胞調(diào)亡。

Bax屬于凋亡調(diào)控基因之一，由Oltrai等研究者首先發(fā)現(xiàn)，并對(duì)其結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行了描述，Bax與Bcl-2有40%同源性，但是二者的作用完全相反，Bax是促進(jìn)細(xì)胞凋亡的調(diào)控因子[17]。Bax基因定位于19號(hào)染色體q13.3～q13.4，全長(zhǎng)4.5kb，由6個(gè)外顯子組成。其mRNA通過不同剪切可編碼21kd、24kd、4.5kd 3種蛋白。

研究表明，哺乳動(dòng)物Bcl-2蛋白家族成員不少于15個(gè)，有3個(gè)功能不同的亞家族[18]。有研究認(rèn)為，Bcl-2基因家族成員自身或彼此間可形成二聚體/多聚體[19]。Bax可形成同源二聚體（Bax/Bax），能激活Caspase原的活化，引起細(xì)胞凋亡，也可與Bcl-2形成異源二聚體Bax-Bcl-2抑制Caspase原的活化，從而抑制細(xì)胞凋亡。Bax、Bcl-2形成了一個(gè)調(diào)控系統(tǒng)：①Bax形成同源二聚體時(shí)，便誘導(dǎo)凋亡；②當(dāng)Bcl-2蛋白表達(dá)量逐漸升高，Bax二聚體會(huì)逐步分離，起到“中和”Bax-Bax誘導(dǎo)凋亡的作用，也就是說凋亡的調(diào)節(jié)與細(xì)胞內(nèi)Bcl-2與Bax的比例有關(guān)，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)的Bax增高，當(dāng)Bax過多不能被結(jié)合時(shí)則會(huì)引起細(xì)胞凋亡，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)Bcl-2增高，可通過結(jié)合Bax抑制細(xì)胞凋亡。Bcl-2家族蛋白的主要作用位點(diǎn)在線粒體膜上[20]，因此保證了線粒體在細(xì)胞凋亡過程中的“主開關(guān)”作用地位。

細(xì)胞色素C

細(xì)胞色素C在正常情況下不能通過外膜。細(xì)胞凋亡過程中，細(xì)胞色素C通過線粒體外膜釋放，在ATP/dATP的參與下，在胞質(zhì)中與Apaf-1（apoptotic protease activating factors）結(jié)合形成寡聚體（apoptosome）[21～23]，并激活下游的caspases。caspases是與秀麗隱桿線蟲（C.elegans）同源的執(zhí)行哺乳動(dòng)物細(xì)胞凋亡的一組蛋白酶家族，大量研究表明，在多種死亡模型中線粒體釋放細(xì)胞色素C到胞質(zhì)是引發(fā)凋亡的重要步驟[24]。

Korsmeyer等證實(shí)[25]，Bax在受到凋亡刺激時(shí)構(gòu)象發(fā)生變化，使Bax寡聚體形成并整合到線粒體外膜上，引起線粒體釋放細(xì)胞色素C，表明促凋亡蛋白可能通過直接降低線粒體外膜穩(wěn)定性而促進(jìn)細(xì)胞色素C的釋放[26]。

總之，導(dǎo)致胎膜早破的因素很多，是多因素的相互作用產(chǎn)生的結(jié)果。基因調(diào)控下胎膜細(xì)胞凋亡增加有可能是胎膜早破的發(fā)病機(jī)理之一，有待今后進(jìn)一步研究證實(shí)。所以研究PROM確切的發(fā)病機(jī)制仍是我們指導(dǎo)防治的關(guān)鍵。

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