胎膜早破孕婦血清Caspase-1、IL-1β與IL-18的測(cè)定及意義

魏薇　王會(huì)芝　肖文霞　欒艷秋

【摘要】 目的：測(cè)定胎膜早破孕婦血清中Caspase-1、IL-1β與IL-18的水平，并分析其在胎膜早破發(fā)病中的意義。方法：用ELSIA法對(duì)35例胎膜早破孕婦和30例正常孕足月婦女血清中Caspase-1、IL-1β與IL-18進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果：與正常孕足月組相比，胎膜早破組血清中的Caspase-1、IL-1β與IL-18水平均明顯高，差異有統(tǒng)計(jì)意義（P<0.05）;胎膜早破婦女血清中Caspase-1與IL-1β呈正相關(guān)（P<0.01）;也與IL-18呈正相關(guān)（P<0.01）。結(jié)論：Caspase-1、IL-1β與IL-18參與了胎膜早破的發(fā)病過程。

【關(guān)鍵詞】 胎膜早破; Caspase-1; IL-1β; IL-18

doi：10.14033/j.cnki.cfmr.2019.05.005 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6805（2019）05-00-03

Detection and Significance of Caspase-1，IL-1β and IL-18 in Serum of Pregnant Women with Premature Rupture of Membranes/WEI Wei，WANG Huizhi，XIAO Wenxia，et al.//Chinese and Foreign Medical Research，2019，17（5）：-13

【Abstract】 Objective：To determine levels of maternal serum Caspase-1，IL-1β and IL-18 in patients with premature rupture of membranes（PROM） in order to analyze their significance in pathogenesis of PROM.Method：The levels of maternal serum Caspase-1，IL-1β and IL-18 of 35 patients with preterm premature rupture of membranes，30 term-pregnant women were detected by ELISA.Result：The levels of maternal serum Caspase-1，IL-1β and IL-18 of patients with preterm premature rupture of membranes were all higher than that of term-pregnant women（P<0.05）.The levels of maternal serum Caspase-1 of patients with preterm premature rupture of membranes were positively correlated with IL-1β（P<0.01），so were Caspase-1 with IL-18（P<0.01）.

Conclusion：Caspase-1，IL-1β and IL-18 all take part in the pathogenesis of premature rupture of membranes.

【Key words】 Premature rupture of membranes; Caspase-1; IL-1β; IL-18

First-authors address：The First Maternal and Child Health Hospital of Eastern District in Beijing，Beijing 100007，China

胎膜早破是指臨產(chǎn)前胎膜自然破裂。胎膜早破可引起絨毛膜羊膜炎、敗血癥、胎盤早剝和子宮內(nèi)膜炎，也可引起早產(chǎn)、新生兒腦室出血、腦室周圍白質(zhì)軟化、腦癱等[1]，對(duì)母兒威脅較大。因此，積極尋找胎膜早破的病因，減少胎膜早破的發(fā)生，對(duì)于減少母嬰并發(fā)癥，改善母兒圍生期結(jié)局具有重要意義。目前有研究表明感染是胎膜早破發(fā)生的重要原因之一[2]。而人體對(duì)抗感染的重要機(jī)制是固有免疫，固有免疫是機(jī)體的第一道防線，可區(qū)分“自己”和“非自己”[3]，可以對(duì)病原體感染做出反應(yīng)[4]。Caspase-1（半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶）可在固有免疫中發(fā)揮重要作用，Caspase-1可切割I(lǐng)L-1β與IL-18前體，使其變成活性形式，并可啟動(dòng)一種炎性細(xì)胞死亡——細(xì)胞焦亡[5]。因此筆者推測(cè)Caspase-1、IL-1β與IL-18參與了胎膜早破的發(fā)病過程。本研究應(yīng)用酶聯(lián)免疫吸附法（ELISA）測(cè)定胎膜早破及對(duì)照組血清中Caspase-1、IL-1β與IL-18水平，研究Caspase-1、IL-1β與IL-18在胎膜早破中可能發(fā)生的作用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年10月-2018年1月筆者所在醫(yī)院產(chǎn)科病房孕婦65例，分為兩組：胎膜早破孕婦35例為胎膜早破組;正常孕足月婦女30例為正常孕足月組。病例組年齡20～44歲，平均（29.5±1.4）歲，孕周28～41周，平均（37.1±0.8）周;正常孕足月組年齡22～42歲，平均（28.4±1.3）歲，孕周37～41周，平均（39.1±0.3）周。兩組均為單胎孕婦，無其他妊娠并發(fā)癥及內(nèi)外科合并癥，無宮內(nèi)感染及其他臨床發(fā)熱征象。胎膜早破診斷標(biāo)準(zhǔn)：臨產(chǎn)前孕婦感覺陰道內(nèi)有尿樣液體流出;窺器打開時(shí)，可見液體自宮頸流出或后穹隆較多積液，并見到胎脂樣物質(zhì);陰道液pH測(cè)定：pH≥6.5;陰道液涂片可見羊齒植物狀結(jié)晶（8版《婦產(chǎn)科學(xué)》）。本研究由筆者所在醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本制備 一旦確診為胎膜早破，收入院后即抽取靜脈血2～3 ml，正常足月孕婦在入院引產(chǎn)或擇期剖宮產(chǎn)前抽取靜脈血2～3 ml，室溫下充分凝血，2 000 r/min離心10 min，分離血清，置于-80 ℃冰箱待測(cè)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟 用ELISA試劑盒檢測(cè)血清中Caspase-1、IL-1β與IL-18的水平，測(cè)量的步驟嚴(yán)格按照說明書進(jìn)行。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

所得數(shù)據(jù)采用SPSS 13.0處理，計(jì)量資料以（x±s）表示，檢驗(yàn)方法采用方差齊性檢驗(yàn)及t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組婦女血清中Caspase-1、IL-1β與IL-18含量比較

與正常孕足月組相比，胎膜早破組血清中的Caspase-1、IL-1β與IL-18均明顯高，差異有統(tǒng)計(jì)意義（P<0.05），見表1。

2.2 胎膜早破婦女血清中Caspase-1與IL-1β、IL-18相關(guān)性

血清中Caspase-1與IL-1β呈正相關(guān)（r=0.378，P<0.01）;Caspase-1與IL-18呈正相關(guān)（r=0.582，P<0.01）。

3 討論

胎膜早破發(fā)生率在國(guó)外為5%～15%，在國(guó)內(nèi)為2.7%～7%。胎膜由羊膜及絨毛膜組成。羊膜是胎膜的最重要結(jié)構(gòu)，有兩種細(xì)胞組成：表面的上皮細(xì)胞和下層的間質(zhì)細(xì)胞。間質(zhì)細(xì)胞可產(chǎn)生基質(zhì)膠原（Ⅰ、Ⅲ、Ⅴ型）以保持羊膜的完整性[6]。胎膜破裂可以由羊膜細(xì)胞死亡而引起;也可由組成細(xì)胞外基質(zhì)的膠原蛋白降解，使細(xì)胞之間的連接破壞而引起，也可上述兩種因素同時(shí)作用而引起。

Caspase-1又稱IL-1β轉(zhuǎn)化酶，是第一個(gè)在哺乳動(dòng)物中發(fā)現(xiàn)的半胱氨酸天冬氨酸特異性蛋白酶[7]，可以調(diào)節(jié)宿主抗菌、組織修復(fù)、腫瘤轉(zhuǎn)移、代謝及膜的生物合成等[8]。Caspase-1以酶原的形式存在，并在炎性小體內(nèi)被激活，炎性小體是一種胞漿內(nèi)的大分子蛋白復(fù)合物，由識(shí)別分子、接頭蛋白ASC（凋亡相關(guān)斑點(diǎn)樣蛋白）及Caspase-1前體組成[9]。在病原相關(guān)分子模式（PAMPs）或危險(xiǎn)相關(guān)分子模式（DAMPs）刺激下，炎性小體組裝在一起[10]，從而觸發(fā)了Caspase-1前體自我催化切割，形成P10/P20四聚體，成為活性Caspase-1。激活的Caspase-1可激活炎性細(xì)胞因子IL-1β（白介素-1β）和IL-18（白介素-18）前體，使轉(zhuǎn)化成為活性形式[11];激活的Caspase-1還可切割gasderminD（GSDMD）（消化道皮膚素D），使其形成31 KD的N末端（GSDMDNterm）和22 KD的C末端（GSDMDcterm）片段，N末端可錨定細(xì)胞膜上的脂質(zhì)及其他成分，組裝成弧形、裂隙形及環(huán)形的寡聚體，每個(gè)寡聚體都可形成穿透細(xì)胞膜的小孔[12]。小孔的形成破壞了細(xì)胞膜的完整性，可使陽離子特別是Ca2+內(nèi)流，破壞細(xì)胞的滲透壓和電化學(xué)梯度，使水分內(nèi)流，增加了細(xì)胞內(nèi)的壓力，導(dǎo)致細(xì)胞腫脹和溶解[13]，引起一種程序性細(xì)胞死亡—細(xì)胞焦亡，隨后細(xì)胞內(nèi)的大量炎癥介質(zhì)包括活性IL-1β和IL-18分泌到細(xì)胞外;這些小孔直徑10～16 nm，而成熟的IL-1β和IL-18分子直徑大約為4 nm，這種孔的直徑足以允許成熟的IL-1β和IL-18的通過[14]，IL-1β和IL-18也可在細(xì)胞溶解前或無細(xì)胞溶解情況下分泌到細(xì)胞外[15]。因此細(xì)胞溶解、死亡和IL-1β和IL-18分泌是Caspase-1激活的下游事件。本研究結(jié)果顯示：與對(duì)照組相比，胎膜早破組血清中Caspase-1明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），說明Caspase-1參與了胎膜早破的發(fā)病過程。因此本研究推測(cè)Caspase-1在激活后，切割了gasderminD，形成了穿透細(xì)胞膜的小孔，導(dǎo)致了胎膜細(xì)胞腫脹和溶解，引起胎膜細(xì)胞焦亡，從而引起胎膜早破。

IL-1β屬于IL-1細(xì)胞因子家族，是強(qiáng)有力的促炎因子。IL-1β前體在細(xì)胞內(nèi)被Caspase-1激活形成成熟的活性形式，并依賴于gasderminD形成的小孔在細(xì)胞溶解前分泌到細(xì)胞外[15]，或在gasderminD引起細(xì)胞溶解、細(xì)胞焦亡后大量分泌到細(xì)胞外。在分泌到細(xì)胞外后，活性IL-1β可與IL-1受體相結(jié)合以啟動(dòng)免疫反應(yīng)，這對(duì)于保護(hù)機(jī)體免受病原體侵害及調(diào)節(jié)組織損傷后愈合非常重要[16];分泌到細(xì)胞外的活性IL-1β還可引起白細(xì)胞遷移和激活，有利于機(jī)體控制和最終清除細(xì)菌[17];IL-1β還可誘導(dǎo)細(xì)胞遷移和歸位，并能激活下游蛋白激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，引起炎性蛋白表達(dá);還可增加淋巴細(xì)胞和嗜伊紅細(xì)胞黏附和跨內(nèi)皮遷移[18]。另外，IL-1β還可引起痛覺過敏和血管舒張，并可作為一種內(nèi)源性熱原質(zhì)，引起發(fā)熱或激活免疫細(xì)胞[14]。一些研究表明，IL-1β可誘導(dǎo)不同類型的基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）表達(dá)增加[18]，而MMPs可通過調(diào)節(jié)胎膜組織的細(xì)胞外基質(zhì)蛋白代謝，從而降解細(xì)胞外基質(zhì)膠原而引起胎膜破裂[19-20]。本研究結(jié)果顯示：與正常孕足月組相比，胎膜早破組IL-1β水平明顯高，說明IL-1β在胎膜早破過程中發(fā)揮了重要作用。

IL-18是另一種強(qiáng)有力促炎因子，與IL-1β同屬于IL-1細(xì)胞因子家族。與IL-1β一樣，IL-18也可被Caspase-1激活形成成熟的活性形式，在細(xì)胞溶解前通過gasderminD小孔或在細(xì)胞溶解后分泌到細(xì)胞外。在分泌到細(xì)胞外后，IL-18可促進(jìn)Th1細(xì)胞、自然殺傷細(xì)胞（NK cell）和細(xì)胞毒性T細(xì)胞分泌干擾素-γ（IFN-γ）[7]，而IFN-γ能誘導(dǎo)MMP-2的表達(dá)[21]。本研究結(jié)果顯示：與正常孕足月組相比，胎膜早破組IL-18水平明顯升高，說明IL-18在胎膜早破過程中也發(fā)揮了重要作用。因此本研究推測(cè)：Caspase-1可激活I(lǐng)L-1β和IL-18，而IL-1β和IL-18可誘導(dǎo)多種基質(zhì)金屬蛋白酶（MMPs）表達(dá)增加，從而降解胎膜細(xì)胞外基質(zhì)，導(dǎo)致胎膜早破。

本研究還顯示：胎膜早破婦女血清中Caspase-1與IL-1β呈正相關(guān)（r=0.378，P<0.01）;也與IL-18呈正相關(guān)（r=0.582，P<0.01），說明Caspase-1可能通過IL-1β、IL-18發(fā)揮作用，從而在胎膜早破發(fā)病過程中發(fā)揮重要作用。

總之，胎膜孕婦血清中Caspase-1、IL-1β與IL-18水平均升高，說明Caspase-1、IL-1β與IL-18參與了胎膜早破的發(fā)病過程。Caspase-1、IL-1β與IL-18可作為新的預(yù)防與治療靶點(diǎn)。因此，尋找Caspase-1、IL-1β與IL-18的拮抗劑，抑制其作用，截?cái)嗥浞磻?yīng)通路，有望成為預(yù)防與治療胎膜早破的新途徑。關(guān)于Caspase-1、IL-1β與IL-18與胎膜早破的關(guān)系有待于進(jìn)一步深入研究。

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