韓昕宇,吳天強,馮曉玲
1996年Lee等[1]首次發(fā)現(xiàn)編碼kisspeptin的kiss-1基因,通過互補DNA(complementary DNA,cDNA)分析比較了轉(zhuǎn)移性和非轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細胞中信使RNA(messenger RNA,mRNA)的表達差異,發(fā)現(xiàn)了一種只在非轉(zhuǎn)移性黑色素瘤細胞中表達的mRNA,并將這個位于人染色體1q32的cDNA片段命名為kiss-1。Kisspeptin最初被認為是多種腫瘤的轉(zhuǎn)移抑制因子,直到有研究發(fā)現(xiàn)kisspeptin受體G蛋白耦聯(lián)受體54(G protein-coupled receptor 54,GPR54)的功能喪失是單純性促性腺激素分泌不足的性腺機能減退癥(isolated hypogonadotropic hypogonadism,IHH)發(fā)生的原因之一,證實了kisspeptin及其受體在下丘腦-垂體-性腺(hypothalamus-pituitary-gonad,HPG)軸的生理過程中發(fā)揮著重要作用[2],從而使之后的研究重點轉(zhuǎn)移到探索kisspeptin調(diào)節(jié)女性生殖功能的作用機制。近年有研究表明,與選擇性終止妊娠者相比,自然流產(chǎn)者胎盤組織中kiss-1蛋白的表達水平顯著降低[3],表明kisspeptin在妊娠的建立和維持中發(fā)揮重要作用。另有研究發(fā)現(xiàn)其可參與調(diào)節(jié)胰島對妊娠的適應(yīng),維持妊娠期葡萄糖穩(wěn)態(tài)[4],這為復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion,RSA)、子癇前期(preeclampsia,PE)、妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)等妊娠相關(guān)疾病提供了新的治療靶點。本文就kisspeptin 在生理妊娠過程中的作用機制及其與妊娠相關(guān)疾病關(guān)系的研究進展進行綜述,以期為妊娠相關(guān)疾病的病理機制及其早期診斷、預(yù)后監(jiān)測和治療方案的進一步研究提供參考。
1.1 Kisspeptin及其受體的生物學(xué)特性Kisspeptin是由kiss-1基因編碼的肽類激素,因在Hershey巧克力“Kiss”的產(chǎn)地賓夕法尼亞州發(fā)現(xiàn)而得名,其中“SS”表示抑制物序列(suppressor sequence),可體現(xiàn)kiss-1對腫瘤轉(zhuǎn)移的抑制作用。人類kiss-1基因位于1號染色體長臂的1q32~41區(qū),其結(jié)構(gòu)包括4個外顯子和3個內(nèi)含子,其初始編碼的前體蛋白由145個氨基酸構(gòu)成,無生物活性,但可被進一步水解為不同氨基酸的有生物活性的多肽,包括kisspeptin 54、kisspeptin14、kisspeptin13和kisspeptin10,四者統(tǒng)稱為kisspeptin,kisspeptin家族成員的羧基端均包含Arg-Phe-NH2序列,且生物活性和功能相似[5]。Kisspeptin通過與其特異性受體結(jié)合才能發(fā)揮調(diào)控作用,1999年Lee等[6]在人及鼠的大腦中發(fā)現(xiàn)了kisspeptin受體,一種G蛋白耦聯(lián)受體視黃素家族蛋白,并將其命名為GPR54,又稱為AXOR12、hOT7T175和KISS1R,人類GPR54基因定位于19號染色體,包括5個外顯子和4個內(nèi)含子,其跨膜區(qū)與大鼠GalR1(45%)、GalR3(45%)和GalR2(44%)有顯著的同源性,編碼一個含398個氨基酸的蛋白,該蛋白的分子質(zhì)量為75 ku。Kisspeptin與其受體GPR54結(jié)合后可激活Gq/11蛋白,進而激活磷脂酶C(phospholipase C,PLC),促使細胞膜上的磷脂酰肌醇二磷酸(phosphatidylinosital biphosphate,PIP2)水解產(chǎn)生第二信使三磷酸肌醇(inositol-triphosphate,IP3)和二酰甘油(diacylglycerol,DAG),IP3可增加Ca2+在細胞質(zhì)內(nèi)的濃度,從而改變滲透性;DAG可激活蛋白激酶C(protein kinase C,PKC),進而通過絲裂原活化蛋白激酶(mitogenactivated protein kinase,MAPK)通路調(diào)節(jié)細胞外信號調(diào)節(jié)激酶1/2(extracellular signal-regulated kinase1/2,ERK1/2)的磷酸化,發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)[7]。
1.2 Kisspeptin的生理功能Kisspeptin及其受體在人類等哺乳動物的多個器官和組織中廣泛分布并表達,在發(fā)現(xiàn)之初其生理功能被認為是抑制惡性腫瘤轉(zhuǎn)移,kiss-1基因可調(diào)控惡性腫瘤的侵襲和轉(zhuǎn)移過程,其表達的異??蓪?dǎo)致乳腺癌、子宮內(nèi)膜癌和膀胱癌等惡性疾病的發(fā)生[8]。之后對kisspeptin的研究轉(zhuǎn)移到生殖領(lǐng)域。目前已有研究證實kisspeptin可通過作用于下丘腦促性腺激素釋放激素(gonadotropinreleasing hormone,GnRH)神經(jīng)元,誘導(dǎo)GnRH脈沖分泌,進一步驅(qū)動垂體釋放黃體生成激素(luteinizing hormone,LH)和卵泡刺激素(follicle-stimulating hormone,F(xiàn)SH),從而參與性別分化、青春期啟動、類固醇激素生成、卵泡成熟和排卵等生殖生理過程,kisspeptin在垂體和卵巢水平也有額外的表達和作用位點,除了中樞調(diào)控作用,kisspeptin還可發(fā)揮外周調(diào)節(jié)作用[9]。除了調(diào)控HPG軸的功能外,kisspeptin還可作為連接能量與生殖的紐帶,將外周代謝信號傳達給GnRH神經(jīng)元,通過調(diào)控瘦素、胰島素和脂聯(lián)素等代謝因子參與維持攝食、葡萄糖穩(wěn)態(tài)等能量平衡[10]。在正常情況下,血清kisspeptin水平很低,但在妊娠早期血清中的kisspeptin水平可急劇上升至非妊娠期的900倍,妊娠晚期甚至可以達到非妊娠期的7 000倍,在產(chǎn)后的幾天內(nèi)便會降低至非妊娠水平,與人絨毛膜促性腺激素(human chorionic gonadotropin,hCG)在妊娠期間的動態(tài)表達相似,且對早期流產(chǎn)的診斷性能高于β-hCG[11]。妊娠期間血清kisspeptin水平的顯著升高源于子宮內(nèi)膜和胎盤,kisspeptin可參與調(diào)控子宮內(nèi)膜蛻膜化、滋養(yǎng)細胞適度侵襲、胎盤形成和胚胎植入等妊娠生理過程,由胎盤釋放到血液循環(huán)中的kisspeptin還可通過與胰島β細胞上的GPR54受體結(jié)合而調(diào)節(jié)胰島對妊娠的適應(yīng),刺激胰島分泌胰島素從而維持妊娠期間母體的葡萄糖穩(wěn)態(tài)[12-13]。
2.1 Kisspeptin對子宮內(nèi)膜蛻膜化的調(diào)節(jié)作用子宮內(nèi)膜蛻膜化是子宮內(nèi)膜組織為更好地適應(yīng)胚胎著床而在分泌晚期即開始發(fā)生的重塑過程,主要表現(xiàn)為細長的子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞(endometrial stromal cell,ESC)增殖分化為肥大、圓形的蛻膜化基質(zhì)細胞(decidual stromal cell,DSC),此過程受卵巢分泌的孕激素(progesterone,P)調(diào)控,并在催乳素(prolactin,PRL)、胰島素樣生長因子結(jié)合蛋白1(insulin-like growth factor binding protein 1,IGFBP-1)等蛻膜化誘導(dǎo)因子的刺激下完成,在妊娠的建立和維持過程中發(fā)揮著重要作用[14]。
2014年有研究發(fā)現(xiàn)kiss-1和GPR54 mRNA及其蛋白在正常妊娠早期(6~8 d)小鼠和人工誘導(dǎo)體內(nèi)蛻膜化的假孕小鼠蛻膜基質(zhì)細胞中的表達均顯著升高,并在體外間質(zhì)細胞培養(yǎng)模型中發(fā)現(xiàn)kiss-1和GPR54 mRNA的表達隨著間質(zhì)細胞蛻膜化的進展而逐漸升高,使用小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)敲低kiss-1則會減弱細胞周期蛋白D3(cyclin D3)和孕激素受體(progesterone receptor,PR)的表達,顯著抑制了子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞蛻膜化的進程,表明kisspeptin及其受體在小鼠妊娠早期蛻膜化的過程中起重要作用[15]。除了動物實驗外,Baba等[16]從接受宮腔鏡檢查的健康女性及因子宮內(nèi)膜癌行子宮切除術(shù)的患者體內(nèi)獲得了人類子宮內(nèi)膜組織,并對分離得到的子宮內(nèi)膜間質(zhì)細胞進行原代培養(yǎng),證明了體外蛻膜化可誘導(dǎo)間質(zhì)細胞中kisspeptin的分泌,還證實了kisspeptin在子宮內(nèi)膜癌間質(zhì)細胞中的表達及其抑制子宮內(nèi)膜癌間質(zhì)細胞運動的能力,表明kisspeptin可在人子宮內(nèi)膜局部發(fā)揮調(diào)節(jié)蛻膜化的生理效應(yīng)。
近年研究表明,孕激素可通過調(diào)控子宮內(nèi)膜的血管重塑及調(diào)節(jié)母胎界面免疫而發(fā)揮驅(qū)動蛻膜化的作用[17-18],故提出假設(shè),kisspeptin調(diào)控蛻膜化的作用是否與孕酮水平相關(guān),為確定兩者的關(guān)系,有研究應(yīng)用蛋白質(zhì)印跡法(Western Blot)、定量逆轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)(quantitative reverse transcription PCR,RTqPCR)等方法檢測轉(zhuǎn)染siRNA抑制kisspeptin表達和外源性添加kisspeptin對體外培養(yǎng)的人子宮內(nèi)膜基質(zhì)細胞(human endometrial stromal cell,HESC)蛻膜化程度及孕酮、孕酮限速酶表達情況的影響,發(fā)現(xiàn)抑制kisspeptin的表達可干擾HESC的蛻膜化進展,同時使孕酮限速酶(StAR、P450scc)的表達升高;且與體外誘導(dǎo)的正常蛻膜化細胞相比,外源性添加kisspeptin可提高HESC 的蛻膜化程度(P <0.001),同時kisspeptin可濃度依賴性地促進孕酮的表達[19],提示了kisspeptin與孕酮之間存在協(xié)同作用,共同調(diào)控子宮內(nèi)膜蛻膜化的進程。在此基礎(chǔ)上,之后的研究繼續(xù)探究了kisspeptin協(xié)同孕酮調(diào)控蛻膜化的內(nèi)在機制,對HESC進行了體外誘導(dǎo)蛻膜化的處理,刺激時間至96 h時,觀察到與未進行誘導(dǎo)蛻膜化處理的細胞相比,神經(jīng)源性基因Notch同源蛋白1(neurogenic locus notch homolog protein 1,Notch1)、齒狀蛋白2(jagged 2,Jag2)、發(fā)狀分裂相關(guān)增強子5(hariy enhancer of split 5,Hes5)基因及其蛋白水平的表達顯著升高(P<0.05),表明Notch1信號的表達是蛻膜化過程中不可或缺的,而在外源性添加kisspeptin后Notch1及其相關(guān)分子Jag2、Hes5基因表達水平增加,當轉(zhuǎn)染siRNA抑制kisspeptin的表達后,Notch1及其相關(guān)分子Jag2、Hes5基因表達則顯著下降,表明了Notch1信號通路是kisspeptin調(diào)控蛻膜化的下游通路,kisspeptin協(xié)同孕酮調(diào)控子宮內(nèi)膜蛻膜化是通過激活Notch1信號通路而實現(xiàn)的[20]。
2.2 Kisspeptin對滋養(yǎng)細胞侵襲和胎盤形成的調(diào)節(jié)作用胎盤是哺乳動物妊娠期間特有的一個多功能器官,對于母體的健康和胎兒的發(fā)育有著重要意義,胎盤的形成與滋養(yǎng)層細胞對子宮內(nèi)膜的適度侵襲密切相關(guān)。Lee等[1]在首次發(fā)現(xiàn)kiss-1基因時檢測到其在胎盤中的表達水平最高,之后Bilban等[21]研究證實了kiss-1在合胞滋養(yǎng)層中的表達及其受體在絨毛(合胞滋養(yǎng)層和細胞滋養(yǎng)層)和絨毛外滋養(yǎng)層(extravillous trophoblast,EVT)中的表達,并發(fā)現(xiàn)外源性給予kisspeptin可顯著抑制體外培養(yǎng)的絨毛外植體(6~9周齡胎盤)的EVT生長,進一步探究發(fā)現(xiàn)kisspeptin通過抑制滋養(yǎng)層基質(zhì)金屬蛋白酶2(matrix metalloproteinase,MMP-2)蛋白水解活性,從而抑制EVT的遷移、降低纖維連接蛋白和Ⅰ型膠原等人類胎盤的主要成分侵襲周圍基質(zhì)的能力,進而在機制上負向調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層侵襲。
Taylor等[22]對人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞(HTR-8/Svneo)的研究表明除了抑制MMP-2 活性外,kisspeptin還可以劑量依賴的方式激活PKC和ERK1/2通路,增加EVT對基質(zhì)的黏附性,抑制EVT侵襲,進而發(fā)揮調(diào)節(jié)胎盤形成的作用。近年另有研究通過細胞劃痕-遷移(cell scratch-migration)實驗評估了kisspeptin對胎盤滋養(yǎng)層細胞遷移的作用,發(fā)現(xiàn)將滋養(yǎng)層細胞用kisspeptin處理48 h后明顯降低了細胞的遷移率,PCR檢測發(fā)現(xiàn)kisspeptin顯著降低了滋養(yǎng)層細胞中血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)的表達,表明kisspeptin還可通過調(diào)節(jié)VEGF的表達影響血管生成以負向調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細胞的入侵[23]。
除此之外,蛻膜基質(zhì)細胞的運動行為和侵襲潛能也在EVT侵入母體蛻膜的過程中起重要的調(diào)控作用,Wu等[24]從25例妊娠6~8周自行選擇終止妊娠的婦女體內(nèi)獲得人類蛻膜組織,通過研究kisspeptin激動劑(KP10)和拮抗劑(KP234)對人類蛻膜基質(zhì)細胞侵襲和遷移的調(diào)節(jié)作用與促進細胞運動的細胞內(nèi)酪氨酸激酶黏著斑激酶(focal adhesion kinase,F(xiàn)AK)和類固醇受體輔激活物(steroid receptor co-activator,Src)的關(guān)系,探究了kisspeptin調(diào)節(jié)人類蛻膜基質(zhì)細胞侵襲和遷移的內(nèi)在分子機制,結(jié)果發(fā)現(xiàn)kisspeptin激動劑對蛻膜基質(zhì)細胞的侵襲和遷移具有劑量依賴性的抑制作用,并顯著降低FAK和Src酪氨酸激酶的磷酸化;相反,kisspeptin拮抗劑則以劑量依賴性的方式刺激蛻膜基質(zhì)細胞的侵襲和遷移,并可顯著提高FAK和Src酪氨酸激酶的磷酸化,進一步應(yīng)用siRNA轉(zhuǎn)染敲除FAK和Src則抑制了kisspeptin調(diào)控的人蛻膜基質(zhì)細胞侵襲和遷移,揭示kisspeptin發(fā)揮的作用依賴于FAK和Src。絨毛膜滋養(yǎng)層細胞對子宮壁的侵襲過程類似于腫瘤的轉(zhuǎn)移,MMP-2和MMP-9的表達增加可促進腫瘤細胞的侵襲和遷移,F(xiàn)AK刺激ERK1/2磷酸化可增加MMP的表達,Wu等[24]研究還發(fā)現(xiàn)MMP-2 siRNA和MMP-9 siRNA可阻斷kisspeptin激動劑和拮抗劑調(diào)節(jié)細胞運動的能力,提示kisspeptin對蛻膜基質(zhì)細胞的作用還與MMP-2和MMP-9活性有關(guān)。因此,kisspeptin可通過FAK-Src-ERK1/2和MMP信號通路影響人蛻膜基質(zhì)細胞的侵襲和遷移進而調(diào)節(jié)胎盤的形成。
2.3 Kisspeptin對胚胎植入的調(diào)節(jié)作用胚胎植入又稱胚胎著床,是指囊胚附著于母體子宮內(nèi)膜并侵入到間質(zhì)細胞的過程,這個過程包括定位期、黏附期和侵入期三個階段,胚胎成功的植入需要同時具備兩個條件,即囊胚獲得植入的能力和子宮處于接受的狀態(tài)。近年有研究證實kisspeptin在胚胎植入的過程中起重要的調(diào)節(jié)作用[25]。Kisspeptin可通過作用于HPG軸調(diào)節(jié)排卵,kiss-1基因的缺失可導(dǎo)致排卵障礙性不孕,Calder等[26]的研究發(fā)現(xiàn)給予kiss-1-/-雌性小鼠外源性的促性腺激素和雌二醇補充可恢復(fù)其排卵、受精等生殖功能,但仍然無法受孕,原因是胚胎雖可以在子宮內(nèi)膜上定位,但無法完成黏附和侵入過程,且觀察到植入時白血病抑制因子(leukemia inhibitory factor,LIF)在子宮腺體中呈弱表達,當外源性給予kiss-1-/-雌性小鼠補充LIF可部分挽救胚胎植入,使部分kiss-1-/-雌性小鼠成功妊娠,而將kiss-1-/-雌鼠與野生型(wild type,WT)kiss-1+/+小鼠交配得到的kiss-1+/-胚胎移植到WT雌性小鼠體內(nèi)則可以成功植入,表明kiss-1+/-胚胎植入失敗并非是胚胎因素,而是由于母體子宮內(nèi)膜上kisspeptin的表達不足,綜上可知kisspeptin可通過上調(diào)子宮腺體中著床相關(guān)細胞因子LIF的水平而調(diào)控胚胎的植入。
除在動物研究中有所證實,近年有研究應(yīng)用qPCR和免疫組織化學(xué)技術(shù)檢測了正常妊娠女性和復(fù)發(fā)性種植失?。╮ecurrent implant failure,RIF)患者植入窗期子宮內(nèi)膜上kisspeptin、GPR54 和LIF的表達,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常妊娠組相比,三者在RIF組患者子宮內(nèi)膜中的表達均顯著降低,證實了kisspeptin可通過調(diào)節(jié)LIF參與人類胚胎植入的過程[27]。另有研究通過酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法測定了接受卵細胞質(zhì)內(nèi)單精子注射(ICSI)婦女的血清kisspeptin水平,發(fā)現(xiàn)胚胎移植后妊娠失?。é?hCG<25 mIU/mL)婦女的血清kisspeptin水平顯著降低,表明血清kisspeptin水平不足與ICSI后的植入失敗有關(guān)[28]。另有學(xué)者對接受ICSI婦女的研究發(fā)現(xiàn)胚胎移植階段卵泡液kisspeptin水平與血清kisspeptin水平(r=0.930,P<0.001)、卵母細胞成熟度(r=0.511,P=0.006)和子宮內(nèi)膜厚度(r=0.522,P=0.005)顯著相關(guān),增加血清和卵泡液中kisspeptin水平可使不孕女性在輔助生殖技術(shù)的ICSI周期獲得最佳胚胎植入的子宮內(nèi)膜厚度,提高妊娠成功概率[29]。
Taylor等[22]的研究也發(fā)現(xiàn)kisspeptin處理可通過PKC和ERK1/2通路下調(diào)MMP-2和MMP-9的活性進而增加小鼠囊胚與Ⅰ型膠原的黏附,以促進胚胎的植入。以上研究表明kisspeptin可同時作用于胚胎和子宮內(nèi)膜以調(diào)節(jié)胚胎植入。
2.4 Kisspeptin對葡萄糖穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)作用正常妊娠狀態(tài)下,母體會表現(xiàn)出生理性的胰島素抵抗,因妊娠期間胎兒生長發(fā)育的能量來自于母體通過胎盤供給的葡萄糖,故需要母體的胰島β細胞代償性分泌胰島素以維持血糖的正常,這是母體內(nèi)分泌代謝系統(tǒng)為滿足胎兒的營養(yǎng)需求、保證胎兒健康發(fā)育所進行的適應(yīng)性調(diào)整,胎盤來源的激素和生長因子對胰腺功能的調(diào)節(jié)在維持妊娠期葡萄糖穩(wěn)態(tài)過程中起重要作用[30]。Kisspeptin在胎盤中呈高表達,近年kisspeptin在生殖與能量代謝之間的樞紐作用被發(fā)現(xiàn)并得到了重視,已有體內(nèi)外的研究證實kisspeptin可調(diào)控人胰島β細胞的功能,促進人胰島和胰腺細胞系在葡萄糖刺激下的胰島素分泌[31]。另有研究探討了kisspeptin調(diào)節(jié)胰島β細胞的內(nèi)在機制,該研究選取培養(yǎng)在20%葡萄糖生理鹽水中的SD大鼠胰腺組織作為對照組,觀察向?qū)φ战M培養(yǎng)液中加入1 μmol/L kisspeptin后的胰島組織β細胞凋亡指標,發(fā)現(xiàn)kisspeptin干預(yù)組(Kp組)的胰島β細胞的凋亡率與對照組相比顯著降低(P<0.01),該研究還進一步觀察了在Kp組中加入50 μmol/L ERK1/2抑制劑PD98059后的胰島組織β細胞凋亡指標,發(fā)現(xiàn)阻斷ERK1/2信號通路可使kisspeptin對胰島β細胞凋亡的抑制作用減弱(P<0.01),提示kisspeptin可通過激活ERK1/2信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路抑制胰島β細胞的凋亡進而參與調(diào)節(jié)葡萄糖穩(wěn)態(tài)[32]。
3.1 RSARSA是指在妊娠20周內(nèi)與同一性伴侶發(fā)生2次或2次以上的自然流產(chǎn),其發(fā)病率為1%~5%,且有逐年上升的趨勢[33]。近年有研究應(yīng)用Western Blot、RT-qPCR等方法檢測了46例RSA患者(RSA組)和20例人工流產(chǎn)患者(對照組)絨毛組織中kisspeptin及其受體的表達情況,發(fā)現(xiàn)與對照組相比,RSA組絨毛組織中kisspeptin及其受體的表達顯著降低(P<0.05),表明kisspeptin表達不足與RSA發(fā)生有關(guān)。該研究進一步體外培養(yǎng)人絨毛癌細胞JAR和JEG-3細胞株并轉(zhuǎn)染kisspeptin受體GPR54,結(jié)果發(fā)現(xiàn)相比于空白對照組和陰性轉(zhuǎn)染組,GPR54轉(zhuǎn)染組細胞的增殖率和菌落數(shù)量升高,細胞遷移和侵襲的能力增強,經(jīng)Western blot 檢測還發(fā)現(xiàn)GPR54 轉(zhuǎn)染組細胞的MMP-2、MMP-9蛋白表達增加(P<0.05),提示絨毛組織中kisspeptin水平不足可通過影響滋養(yǎng)細胞的侵襲能力而導(dǎo)致RSA發(fā)生[34]。另有研究收集了19例RSA患者和12例自愿終止妊娠婦女的蛻膜組織,經(jīng)免疫印跡法檢測發(fā)現(xiàn)與正常妊娠組相比,RSA組蛻膜組織中kisspeptin、Notch1及其相關(guān)蛋白Jag2、Hes5的表達均顯著降低(P<0.05)。Notch1信號通路是調(diào)控蛻膜化的重要通路,由此表明kisspeptin水平不足可通過影響蛻膜化進程而導(dǎo)致RSA發(fā)生[20]。
妊娠期血液循環(huán)中的kisspeptin主要來源于胎盤,近年Sullivan-Pyke等[35]為驗證血清kisspeptin鑒別宮內(nèi)妊娠和流產(chǎn)的能力,收集了20例宮內(nèi)妊娠(IUP)、20例自然流產(chǎn)(SAB)和19例未孕婦女的血清樣品,并測量血清kisspeptin和hCG水平,發(fā)現(xiàn)kisspeptin水平在孕婦和非孕婦之間及不同胚胎生存能力之間是顯著不同的;在IUP中,kisspeptin水平與胎齡呈顯著正相關(guān)(P<0.001),在SAB中,kisspeptin與hCG水平呈顯著正相關(guān)(P=0.032),IUP組的kisspeptin水平也顯著高于SAB組(P<0.001)。此研究證實了kisspeptin作為一種反映早期妊娠生存能力的血清生物標志物的穩(wěn)定性和實用性,表明其可應(yīng)用于預(yù)測妊娠結(jié)局的血清標志物。
3.2 PEPE是一種發(fā)生在妊娠期間的高血壓疾病,以妊娠20周后母體高血壓、蛋白尿為主要表現(xiàn),嚴重威脅著母胎的生命健康,其以過度的氧化應(yīng)激和胎盤功能障礙為主要病理特征。近年細胞自噬在PE發(fā)病機制中的作用也得到了廣泛關(guān)注[36]。有研究應(yīng)用免疫組織化學(xué)法分析了PE(n=10)和正常妊娠(n=20)胎盤組織中kisspeptin及其受體的表達情況,發(fā)現(xiàn)kisspeptin(r=0.81)及其受體(r=0.56)的胎盤表達與PE之間有很強的正相關(guān)關(guān)系,并與胎兒生長受限(r=0.29)和早產(chǎn)(r=0.24)之間存在弱的正相關(guān)關(guān)系,此外還與早產(chǎn)胎兒體質(zhì)量間存在負相關(guān)關(guān)系(r=-0.73)[37],表明胎盤kisspeptin水平的增加可參與PE的發(fā)生,并與不良妊娠結(jié)局有關(guān)。另有研究評估了PE(n=60)和血壓正常(n=40)孕婦血漿kisspeptin-10的水平及其與β-hCG變化的關(guān)系,結(jié)果發(fā)現(xiàn)與血壓正常孕婦相比,在妊娠的第2和第3個月,PE孕婦血漿kisspeptin-10水平顯著降低(P分別為0.007和0.000 1),且與β-hCG水平呈顯著正相關(guān)(r=0.392,P=0.002),提示kisspeptin-10在PE的病理過程中起重要作用,其在孕婦血漿中的水平可作為篩查和診斷PE的有效方法[38]。綜合以上的研究發(fā)現(xiàn),kisspeptin在PE患者血漿中的表達降低,而在其胎盤組織中的表達卻升高,這種情況基于目前的研究仍無法得到明確的解釋,已知妊娠期間血液循環(huán)中的kisspeptin水平主要來源于胎盤,與胎盤的發(fā)育情況有關(guān)[39],而胎盤發(fā)育不良參與PE的發(fā)生,因此推測PE患者血漿kisspeptin水平不足是結(jié)果,而不是原因,但此推論尚無直接的文獻支持,還需進一步的研究進行證實。
另有研究對PE患者行胎兒臍動脈多普勒測速檢測,發(fā)現(xiàn)母體血漿kisspeptin-10水平與胎兒的收縮期流速/舒張期流速比值(S/D)呈顯著負相關(guān)(r=-0.621,P=0.023),表明kisspeptin-10可參與調(diào)節(jié)胎盤血管內(nèi)皮細胞,平衡血管的收縮和舒張,故過高或過低均會導(dǎo)致PE的發(fā)生[40]。近年有研究通過評估過氧化氫(H2O2)預(yù)處理HTR-8/Svneo對其中kisspeptin、細胞自噬標志物(Beclin-1和LC3B)表達的影響,進一步探究了kisspeptin參與PE發(fā)生的分子機制,觀察到H2O2處理可增強Beclin-1和LC3B的表達,限制細胞活力和侵襲,同時導(dǎo)致細胞凋亡,也引起了kisspeptin表達的升高,進一步的研究發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染沉默kiss-1可消除H2O2對HTR8細胞自噬、活力、侵襲和凋亡的影響,同時增強了磷酸化磷脂酰肌醇3激酶(p-PI3K)、磷酸化蛋白激酶B(p-AKT)和磷酸化哺乳動物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)的表達,提示了抑制kisspeptin的表達可通過激活PI3K/AKT/mTOR通路顯著減輕H2O2引起的HTR-8/Svneo細胞損傷,為PE的治療提供了新靶點[41]。
3.3 GDMGDM是一種在妊娠期發(fā)生的葡萄糖耐量異常的疾病。有研究發(fā)現(xiàn)胰島β細胞特異性GPR54基因敲除的小鼠在妊娠期間表現(xiàn)出葡萄糖耐受不良,而在未孕時未觀察到此表型;此外,孕婦血清中的kisspeptin水平與胰島素對口服葡萄糖激發(fā)的反應(yīng)顯著相關(guān)(P<0.0001),與正常糖耐量(normalglucose tolerance,NGT)孕婦相比,GDM孕婦血清kisseptin水平顯著降低(P=0.002 2)。由此可知kisspeptin調(diào)節(jié)胰島β細胞對妊娠的適應(yīng)性作用,由胎盤釋放到血液循環(huán)中的kisspeptin可通過與胰島β細胞上的GPR54受體結(jié)合而調(diào)節(jié)胰島對妊娠的適應(yīng),促進胰島在葡萄糖刺激下的胰島素分泌從而維持妊娠期間母體的葡萄糖穩(wěn)態(tài),故胎盤分泌的kisspeptin減少,可導(dǎo)致kisspeptin依賴性的β細胞代償受損,從而參與GDM的病理過程[4]。
綜上所述,kisspeptin可通過調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜蛻膜化、滋養(yǎng)細胞侵襲和胎盤形成以及促進胚胎植入在生理妊娠過程中發(fā)揮重要作用,本文還探討了kisspeptin與RSA、PE、GDM這些妊娠相關(guān)疾病之間的聯(lián)系,目前已有多項研究表明,kisspeptin可作為一種反映早孕生存能力、預(yù)測妊娠結(jié)局的血清生物標志物,并具有成為治療妊娠相關(guān)疾病新靶點的潛在作用,但較多研究只揭示了kisspeptin在病理妊娠中的異常表達,還需進一步的基礎(chǔ)實驗探索其參與病理妊娠發(fā)生的分子機制。目前臨床上kisspeptin已作為“扳機”藥物,廣泛應(yīng)用于輔助生殖領(lǐng)域,其有效性和安全性得到了證實[42],但通過干預(yù)kisspeptin的表達以治療妊娠相關(guān)疾病的臨床試驗暫時處于空白,尚需要大量的研究以明確和證實其對妊娠相關(guān)疾病的治療作用。總之,kisspeptin為妊娠相關(guān)疾病的病理機制及其早期診斷、預(yù)后監(jiān)測和治療方案的進一步研究提供了新思路,也為新藥的開發(fā)提供了新方向,隨著未來研究的深入,kisspeptin也將在生殖領(lǐng)域有著更廣泛的應(yīng)用。