李 杰,白玉芳*
(1.青海大學(xué)研究生院,青海 西寧 810000;2.青海大學(xué)附屬醫(yī)院產(chǎn)科,青海 西寧 810000)
妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥是一種妊娠并發(fā)癥,通常發(fā)生在妊娠中期或晚期,其病因多樣,受多種因素影響。ICP是以母體瘙癢和肝功能異常為特征的妊娠特異性肝病,產(chǎn)后迅速消失。目前研究已經(jīng)證明,ICP患者胎盤(pán)會(huì)出現(xiàn)絨毛間隙狹窄及膽汁酸對(duì)絨毛血管的收縮作用等會(huì)導(dǎo)致的胎盤(pán)血液循環(huán)減少,并且膽汁酸會(huì)損害胎盤(pán)的形態(tài)和功能。胎盤(pán)的血液灌注不足可導(dǎo)致局部缺氧,從而激胎盤(pán)組織中的缺氧反應(yīng),而HIF-1及HIF2被認(rèn)為在哺乳動(dòng)物細(xì)胞的缺氧反應(yīng)中起關(guān)鍵作用。有學(xué)者在研究增強(qiáng)促紅細(xì)胞生成素(EPO)產(chǎn)生背后的機(jī)制時(shí),發(fā)現(xiàn)一種叫做缺氧誘導(dǎo)因子(HIF1)的蛋白質(zhì),它結(jié)合在EPO基因增強(qiáng)子的一個(gè)位點(diǎn),這是缺氧激活轉(zhuǎn)錄所必需的。雖然HIF-1被發(fā)現(xiàn)是與EPO增強(qiáng)子結(jié)合的蛋白質(zhì),但隨后的研究發(fā)現(xiàn),在體內(nèi)HIF-2誘導(dǎo)細(xì)胞產(chǎn)生EPO具有更重要的作用。
缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)是一種堿性螺旋-環(huán)-螺旋異二聚體蛋白,屬于PAS(Per-Arnt-SIM)家族,HIF復(fù)合物由O2依賴(lài)的α亞單位(HIFα)和組成性表達(dá)的β亞單位(HIFβ)組成,其中HIFβ也被稱(chēng)為芳香烴受體核轉(zhuǎn)位蛋白。目前,研究者已經(jīng)鑒定了三種HIFα亞基,即HIF1α,HIF2α也被稱(chēng)為內(nèi)皮PAS結(jié)構(gòu)域蛋白1(EPAS1)和HIF3α,它們由三個(gè)獨(dú)立的基因編碼,HIF1α和EPAS1已經(jīng)得到了積極的研究,主要是因?yàn)樗鼈儏⑴c了腫瘤血管生成,但對(duì)HIF3α知之甚少,三種亞基,結(jié)構(gòu)相似,功能各有不同,但它們都與HIFβ形成異二聚體。HIFα亞單位的脯氨酸殘基在常氧下被羥基化,這種羥基化的HIFα可以被VHL/E3泛素連接酶復(fù)合物識(shí)別和多泛素化,然后被蛋白酶體降解;一旦發(fā)生缺氧,脯氨酸羥基化被抑制,防止HIFα降解。當(dāng)細(xì)胞面臨缺氧時(shí),HIFα移位到細(xì)胞核,在核里HIFα與HIF-β形成異二聚體,結(jié)合的HIF異二聚體通過(guò)與氧調(diào)節(jié)基因的缺氧反應(yīng)元件(HRE)結(jié)合,參與多個(gè)發(fā)育和生理過(guò)程,不僅包括紅細(xì)胞生成,還包括能量代謝,血管生成,細(xì)胞凋亡、腫瘤形成等[1]。
妊娠早期胎盤(pán)發(fā)育發(fā)生在一個(gè)相對(duì)缺氧的環(huán)境中直至妊娠8~10周,處于生理低氧狀態(tài)的胎盤(pán),PO2平均為20 mmHg,而蛻膜正常情況下是帶血管的,PO2接近70 mmHg,這些條件可上調(diào)HIF-1α表達(dá)。在早期妊娠的孕10~12周左右時(shí),因胎盤(pán)絨毛間隙血液供應(yīng)增加,HIF-1α?xí)蝗幌陆?,使得滋養(yǎng)細(xì)胞分化為侵入母體子宮深處的侵襲性絨毛外滋養(yǎng)細(xì)胞。胎盤(pán)可通過(guò)調(diào)節(jié)HIF-1α來(lái)適應(yīng)氧氣水平的變化以支持正常的胎盤(pán)功能和胎兒的發(fā)育。目前研究發(fā)現(xiàn),HIF1α是妊娠早期正常人胎盤(pán)生理性缺氧反應(yīng)以及與ICP、子癇前期、流產(chǎn)等相關(guān)的病理性缺氧反應(yīng)的重要介質(zhì)。
ICP患者的胎盤(pán)存在缺氧和能量缺乏,細(xì)胞通過(guò)增加葡萄糖攝取和糖酵解來(lái)作出反應(yīng),這些活性似乎發(fā)生在細(xì)胞滋養(yǎng)細(xì)胞和合體滋養(yǎng)細(xì)胞中,因免疫組織化學(xué)顯示GLUT1、PGK1和LDHA水平在這兩種細(xì)胞中較高。HIF1α可能定位于細(xì)胞滋養(yǎng)細(xì)胞及合體滋養(yǎng)細(xì)胞的胞質(zhì)中,HIF1α及其下游糖代謝效應(yīng)因子GLUT1、PGK1和LDHA能有效地對(duì)膽汁淤積產(chǎn)生的低氧作出反應(yīng),然而,能夠在正常妊娠胎盤(pán)中有效補(bǔ)償缺氧應(yīng)激的REDD1和mTOR在卻受損,表明HIF-1α-REDD1-mTOR介導(dǎo)的低氧應(yīng)激反應(yīng)在雌激素誘導(dǎo)的膽汁淤積中未能正常發(fā)揮作用。
前期研究發(fā)現(xiàn)ICP患者胎盤(pán)合體細(xì)胞結(jié)節(jié)增加、面積增大,與對(duì)照組相比具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;HIF-1α蛋白及mRNA在ICP胎盤(pán)中的表達(dá)均顯著高于對(duì)照組。另有學(xué)者發(fā)現(xiàn)HIF-1α及有抗凋亡、抗氧化應(yīng)激等起細(xì)胞保護(hù)作用的HSP70在ICP胎盤(pán)中的表達(dá)強(qiáng)度增強(qiáng),并隨著疾病嚴(yán)重程度增加,且二者在ICP胎盤(pán)中表達(dá)呈正相關(guān),提示兩者共同參與疾病的演變。楊琳[2]等也發(fā)現(xiàn)HIF-1α及HSP70蛋白在ICP患者胎盤(pán)中表達(dá)增加,并且與病情嚴(yán)重程度有關(guān)。
現(xiàn)在普遍認(rèn)為胎盤(pán)缺氧在胎盤(pán)病理中起關(guān)鍵作用,包括ICP、妊娠期糖尿病等。在細(xì)胞滋養(yǎng)層細(xì)胞分化為合體滋養(yǎng)層細(xì)胞過(guò)程中,隨著合胞化的進(jìn)行,HIF1α表達(dá)降低,HIF2α表達(dá)增加,HIF2α受氧水平降低的影響也最大。 Sasagawa[3]等發(fā)現(xiàn)是HIF-2α而不是在HIF-1α在胎盤(pán)滋養(yǎng)細(xì)胞抗血管生成因子sFlt-1蛋白的產(chǎn)生中其中重要的作用,靶向HIF-2α可能是治療先兆子癇的新策略。
促紅細(xì)胞生成素是缺氧誘導(dǎo)因子的靶基因,由165個(gè)氨基酸組成的分子量為34kDa的糖蛋白激素,成人80%主要在腎皮髓質(zhì)區(qū)小管之間的間質(zhì)成纖維細(xì)胞產(chǎn)生,20%由肝星狀細(xì)胞產(chǎn)生。目前研究發(fā)現(xiàn)細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、炎癥等共同參與ICP的發(fā)生發(fā)展;而EPO對(duì)腦、心、腎等組織細(xì)胞具有細(xì)胞保護(hù)作用,EPO參與許多非造血作用—抗凋亡、抗氧化應(yīng)激、血管生成等。
無(wú)論是胎兒還是成人,缺氧都是促紅細(xì)胞生成素(EPO)合成的主要刺激因素,在懷孕期間增加母親和發(fā)育中的胎兒的紅細(xì)胞壓積和網(wǎng)織紅細(xì)胞生成。促紅細(xì)胞生成素被認(rèn)為是慢性胎兒缺氧的生物標(biāo)志物,過(guò)期妊娠羊水中EPO水平明顯高于足月妊娠。有研究未發(fā)現(xiàn)ICP及正常孕婦血EPO水平有明顯差異,而在臍靜脈血及羊水中ICP組EPO水平明顯低于對(duì)照組,當(dāng)兩組胎兒發(fā)生缺氧時(shí),臍靜脈血EPO水平明顯低于未發(fā)生缺氧的胎兒。另有學(xué)者分析發(fā)現(xiàn)ICP患者血清EPO濃度與對(duì)照組無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,并且在ICP孕婦組中,血清膽汁酸和促紅細(xì)胞生成素濃度之間也未發(fā)現(xiàn)存在關(guān)聯(lián);而新生兒結(jié)局分析發(fā)現(xiàn)兩組在低出生體重兒,1分鐘及5分鐘阿普加評(píng)分,臍動(dòng)脈pH、氧分壓存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,這表明促紅細(xì)胞生成素在ICP的作用及其機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
目前EPO在ICP中的研究主要聚焦于臍血、母血、羊水等,而作為ICP患者重要的“中介”胎盤(pán),在ICP患者妊娠期間有著重要的缺氧病理生理改變,進(jìn)一步研究EPO在胎盤(pán)中非造血作用,或許可以為ICP患者可以提供更多的理論意義。
綜上,HIF-1α、HIF-2α及EPO都與ICP的發(fā)病有著重要的聯(lián)系,但HIF與EPO的相關(guān)性在ICP中作用有待進(jìn)一步的探討。ICP患者的胎盤(pán)存在細(xì)胞凋亡、氧化應(yīng)激、炎癥、缺氧等病理改變,而EPO的非造血作用在ICP患者如何發(fā)揮作用仍不明了,進(jìn)一步研究EPO在ICP中的非造血作用,可以為ICP患者的防治提供更多的理論基礎(chǔ)。