雷 茜,南延榮,張婭楠,王 晶,馬曉娟
子癇前期是一種多系統(tǒng)疾病,以高血壓、蛋白尿、腎、肝和神經(jīng)系統(tǒng)受累為特征[1],嚴(yán)重威脅母嬰健康,不僅造成產(chǎn)婦胎盤(pán)早剝、產(chǎn)后出血、HELLP綜合征(hemolysis elevated liver enzymes and low platelets count syndrome,HELLP)等,同時(shí)引起宮內(nèi)發(fā)育不良、胎死宮內(nèi)等嚴(yán)重并發(fā)癥。因此,明確子癇前期的預(yù)測(cè)因素在高危人群中顯得尤為重要。子癇前期發(fā)病機(jī)制尚未明確,越來(lái)越多證據(jù)支持胎盤(pán)植入不良、全身炎癥反應(yīng)和內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙是妊娠期高血壓發(fā)生的原因[2]。脂代謝紊亂不僅是子癇前期的臨床表現(xiàn),且與發(fā)病機(jī)制有關(guān),血脂異??赡芡ㄟ^(guò)內(nèi)皮功能障礙、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)等引起子癇前期。及時(shí)發(fā)現(xiàn)孕婦脂代謝異常并進(jìn)行干預(yù),可能對(duì)子癇前期的防治、改善母嬰結(jié)局具有積極的作用?,F(xiàn)對(duì)脂代謝紊亂與子癇前期的關(guān)系進(jìn)行綜述。
血脂是血漿中脂肪與類脂的總稱,是維持細(xì)胞基礎(chǔ)代謝的必需物質(zhì),血脂與載脂蛋白結(jié)合,在血漿中以脂蛋白形式進(jìn)行運(yùn)輸與代謝。血漿脂蛋白主要包括乳糜微粒、極低密度脂蛋白(very low density lipoprotein,VLDL)、低密度脂蛋白(low density lipoprotein,LDL)、高密度脂蛋白(high density lipoprotein,HDL),其中HDL具有保護(hù)血管的作用。載脂蛋白(apolipoprotein,Apo)可調(diào)節(jié)脂質(zhì)運(yùn)輸和分布[3]。迄今已發(fā)現(xiàn)20多種載脂蛋白,ApoA是HDL的主要結(jié)構(gòu)蛋白,可清除組織中游離膽固醇、對(duì)抗動(dòng)脈粥樣硬化。ApoB是LDL的主要載脂蛋白,可識(shí)別LDL受體,運(yùn)載膽固醇轉(zhuǎn)移至血管內(nèi),導(dǎo)致血管阻塞及動(dòng)脈硬化。臨床常用總膽固醇(total cholesterol,TC)、三酰甘油(triglyceride,TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)等指標(biāo)反映病人血脂水平。
妊娠時(shí)期,由于神經(jīng)內(nèi)分泌與胎盤(pán)激素的影響,孕婦發(fā)生一系列生理變化以適應(yīng)母體和胎兒的需求,循環(huán)中血脂發(fā)生改變。妊娠期間能量消耗增多,糖原儲(chǔ)存減少,腸道脂質(zhì)攝取能力增強(qiáng);由于雌激素與胰島素抵抗的影響,孕早期脂質(zhì)合成能力增強(qiáng),分解能力下降,導(dǎo)致母體脂肪囤積,形成生理性高血脂狀態(tài)。有研究顯示,隨著雌激素反應(yīng)HDL-C增加,并在整個(gè)妊娠期升高,TC和LDL-C濃度最初降低,但在妊娠中晚期升高,極低密度脂蛋白膽固醇(VLDL-C)和TG在妊娠前8周減少,之后持續(xù)增加,直至足月[4]。儲(chǔ)楚等[5]研究測(cè)定231名正常妊娠婦女血脂水平,結(jié)果顯示,與非妊娠組相比,早期妊娠組、中期妊娠組、晚期妊娠組TG和HDL水平均升高,晚期妊娠組LDL水平升高。妊娠后半期,由于脂肪和肝臟中脂蛋白酯酶(lipoprotein lipase,LPL)活性降低及胎盤(pán)中LPL活性增加,VLDL清除率改變,促進(jìn)脂肪分解及脂肪動(dòng)員,這種從合成到分解的轉(zhuǎn)變促進(jìn)了母體對(duì)脂質(zhì)的利用,同時(shí)為胎兒保存能量。目前普遍認(rèn)為,脂蛋白比值升高是動(dòng)脈粥樣硬化的相關(guān)因素[6]。Zhu等[7]研究顯示,脂蛋白比值作為冠心病的預(yù)測(cè)指標(biāo)優(yōu)于傳統(tǒng)血脂參數(shù)。正常妊娠期處于高血脂狀態(tài),但ApoA、HDL(防止動(dòng)脈硬化因素)與ApoB、LDL(促動(dòng)脈硬化因素)同時(shí)升高,脂蛋白比值不變使之達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,故不易造成血管病變。
2.1 子癇前期脂代謝特點(diǎn) 子癇前期對(duì)母嬰結(jié)局有較大影響。妊娠期女性體內(nèi)發(fā)生多種代謝變化以滿足胎兒需要,多種代謝異常聚集引起代謝綜合征。子癇前期與代謝綜合征有較多相似之處,其中表現(xiàn)之一是脂代謝異常。子癇前期病人常存在異常的血脂,表現(xiàn)為脂質(zhì)失衡,脂肪細(xì)胞的胰島素抵抗力增強(qiáng),脂肪分解增加等,這些導(dǎo)致肝臟和其他組織異位脂肪堆積。已有研究顯示,子癇前期婦女血清TG水平高于正常妊娠婦女,病人血清游離脂肪酸、LDL升高,HDL降低,胎盤(pán)增加了子癇前期病人TG含量[8]。人胎盤(pán)外植體中,由于參與該過(guò)程的酶減少,子癇前期婦女體內(nèi)脂肪酸氧化能力降低。子癇前期病人母體血漿短鏈和長(zhǎng)鏈?;鈮A水平升高,表明胎盤(pán)脂肪酸氧化異常[9]。脂代謝異常與子癇前期的關(guān)系有以下幾種機(jī)制:一方面,脂質(zhì)增加可能通過(guò)內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙引起氧化應(yīng)激,導(dǎo)致血管功能異常[10];另一方面,胰島素抵抗可能與子癇前期發(fā)展有關(guān),胰島素抵抗引起胰島素代償性升高,LPL活性降低,TG升高,導(dǎo)致一系列異常代謝反應(yīng)[11]。
2.2 子癇前期脂代謝異常與內(nèi)皮功能障礙 血管內(nèi)皮功能障礙是先兆子癇的典型特征,而脂質(zhì)過(guò)氧化和炎癥反應(yīng)是導(dǎo)致內(nèi)皮損傷的重要原因[12]。血脂代謝紊亂導(dǎo)致抗凝血因子和促凝血因子失衡,凝血級(jí)聯(lián)中纖維連接蛋白、內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子和其他因子水平升高。這些因子在內(nèi)皮細(xì)胞內(nèi)積聚,減少了前列環(huán)素釋放,通過(guò)內(nèi)皮功能障礙引發(fā)氧化應(yīng)激[13],最終導(dǎo)致子癇前期。已有許多代表內(nèi)皮功能障礙的標(biāo)志物在先兆子癇婦女中被報(bào)道。Kohli等[14]研究顯示,凝血因子、血小板活化和細(xì)胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)形成增加與子癇前期有關(guān)。EVs觸發(fā)活化的血小板在胎盤(pán)中聚集,通過(guò)嘌呤能信號(hào)在滋養(yǎng)層細(xì)胞內(nèi)引起炎性小體激活,發(fā)生氧化應(yīng)激引起子癇前期。血管細(xì)胞黏附分子-1、內(nèi)皮素-1、細(xì)胞間黏附分子-1等內(nèi)皮細(xì)胞活化標(biāo)志物在先兆子癇病人升高[15]。另一項(xiàng)研究顯示,子癇前期病人可激活內(nèi)源性活化蛋白C和血栓調(diào)節(jié)蛋白反應(yīng),血漿組織因子途徑抑制物(tissue pathway factor inhibitor,TFPI)活性升高,TFPI可抑制低劑量組織因子誘導(dǎo)的凝血酶生成,表現(xiàn)為凝血反應(yīng)減輕,凝血酶生成減少;子癇前期與出血風(fēng)險(xiǎn)相關(guān),子癇前期并發(fā)癥包括胎盤(pán)早剝、HELLP綜合征、產(chǎn)后出血等[16]。這是由于血小板、凝血酶變化導(dǎo)致子癇前期病人凝血功能變化,從而引起血栓形成和出血風(fēng)險(xiǎn)。
血清促血管生成因子和抗血管生成因子[主要是胎盤(pán)生長(zhǎng)因子(placental growth factor,PLGF)和可溶性血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體-1(soluble vascular endothelial growth factor-1,sFlt-1)]失調(diào)是導(dǎo)致子癇前期內(nèi)皮功能障礙的原因。Baltajian等[17]研究顯示,子癇前期病人循環(huán)sFlt1水平較高,PLGF水平較低,引起sFlt1/PLGF升高,持續(xù)升高直至分娩。子癇前期病人血清可溶性內(nèi)皮素升高,內(nèi)皮素是一種同源二聚體跨膜糖蛋白,是轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β3的共同受體,在血管內(nèi)皮細(xì)胞膜上高表達(dá)。由于內(nèi)皮素從內(nèi)皮細(xì)胞表面脫落到母體循環(huán)中產(chǎn)生可溶性內(nèi)皮素,通過(guò)與循環(huán)中TGF-β1結(jié)合而發(fā)揮抗血管生成作用,從而阻止內(nèi)皮細(xì)胞中TGF-β1信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo),損害母體血管內(nèi)皮。
Murmu等[18]研究顯示,與正常妊娠婦女相比,子癇前期病人TC、TG和LDL-C均升高。Serrano等[19]研究顯示,較高水平的TG、ApoE、ApoB/ApoA1與罹患子癇前期風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān),而HDL-C和ApoA1與患病概率呈負(fù)相關(guān)。上述研究表明,TC、TG、LDL-C、ApoB/ApoA1等升高可能導(dǎo)致患子癇前期風(fēng)險(xiǎn)增加,是損傷血管內(nèi)皮,導(dǎo)致動(dòng)脈粥樣硬化的危險(xiǎn)因子。具有保護(hù)血管作用的HDL-C和ApoA1呈下降趨勢(shì),這種脂代謝紊亂導(dǎo)致的血管保護(hù)因子與損傷因子失衡在子癇前期中發(fā)揮著重要的作用。由此可見(jiàn),動(dòng)脈粥樣硬化與子癇前期有關(guān)。目前,先兆子癇脂代謝紊亂與動(dòng)脈粥樣硬化和心血管疾病有關(guān),孕期TC、TG控制不理想可能導(dǎo)致孕婦和胎兒心血管功能異常。Adank等[20]研究顯示,TC、LDL-C、TG及殘余膽固醇與產(chǎn)后6年和9年持續(xù)性高血壓有關(guān),具有動(dòng)脈粥樣硬化的脂質(zhì)特征并長(zhǎng)期處于高血壓狀態(tài),使這些女性患心血管疾病概率增加。因此,脂代謝紊亂不僅與子癇前期密切相關(guān),還可預(yù)測(cè)妊娠女性今后是否具有罹患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。
2.3 內(nèi)皮損傷與氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng) 氧化應(yīng)激是導(dǎo)致疾病和衰老的重要原因之一,指機(jī)體抗氧化與氧化作用失衡,大量氧自由基產(chǎn)生,引起組織損傷。氧自由基認(rèn)為是脂質(zhì)過(guò)氧化和內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙的促進(jìn)劑。脂質(zhì)過(guò)氧化導(dǎo)致初級(jí)脂質(zhì)過(guò)氧化產(chǎn)物(如脂質(zhì)氫過(guò)氧化物)和次級(jí)產(chǎn)物[如丙二醛(malondialdehyde,MDA)和過(guò)氧化脂質(zhì)]生成。這些產(chǎn)物與脂蛋白結(jié)合,運(yùn)送到全身并導(dǎo)致全身性氧化應(yīng)激反應(yīng)。人體內(nèi)多種酶(谷胱甘肽過(guò)氧化物酶、超氧化物歧化酶和過(guò)氧化氫酶)和非酶(維生素A、維生素C、維生素E和谷胱甘肽)等抗氧化劑,可清除自由基,對(duì)抗氧化應(yīng)激損傷。Sarwar等[21]研究顯示,先兆子癇病人血清MDA水平升高,維生素C水平降低。郭冰杰等[22]研究表明,與正常妊娠組相比,子癇前期組血清維生素E、血清總抗氧化能力、基質(zhì)金屬蛋白酶、PLGF含量降低,維生素E降低顯著。這種脂質(zhì)過(guò)氧化程度的增加和抗氧化程度的降低是引起二者失衡,是導(dǎo)致先兆子癇的重要因素。
史丹丹等[23]研究子癇前期病人氧化應(yīng)激、炎性因子與內(nèi)皮損傷的相關(guān)性,結(jié)果顯示,子癇前期組脂聯(lián)素(adiponectin,APN)、血清對(duì)氧磷酶1、HDL-C水平逐漸降低,白細(xì)胞介素-6 (interleukin-6,IL-6)、脂蛋白相關(guān)磷脂酶A2、C反應(yīng)蛋白(C-reactive protein,CRP)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、TC、TG和LDL-C逐漸升高。Ferguson等[24]前瞻性隊(duì)列研究表明,孕中期、子癇前期病人血清CRP、IL-1β、IL-6、IL-10和氧化應(yīng)激生物標(biāo)記物8-異丙醇和8-羥基脫氧鳥(niǎo)苷升高最快,TNF-α持續(xù)升高。這是由于血管內(nèi)皮損傷和氧化應(yīng)激導(dǎo)致機(jī)體中性粒細(xì)胞浸潤(rùn),炎性因子釋放,可能促進(jìn)血管擴(kuò)張,增加血管通透性,激活血小板,促進(jìn)白細(xì)胞趨化與聚集等,從而釋放各種相關(guān)蛋白水解酶和細(xì)胞毒性因子,進(jìn)一步加重組織損傷??梢?jiàn)脂代謝紊亂引起的氧化應(yīng)激發(fā)生嚴(yán)重的炎癥反應(yīng),從而損傷血管內(nèi)皮、組織臟器等,最終導(dǎo)致子癇前期。
2.4 子癇前期脂代謝異常與胰島素抵抗 胰島素抵抗定義為組織對(duì)胰島素刺激反應(yīng)減弱,是多種代謝性疾病(包括糖尿病、心血管疾病、子癇前期等)的病理基礎(chǔ)。肥胖和脂代謝異常是導(dǎo)致胰島素抵抗的重要因素。有研究顯示,循環(huán)中脂肪細(xì)胞因子升高、炎癥反應(yīng)增強(qiáng)及氧化應(yīng)激等多種因素與胰島素抵抗的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)[25]。
妊娠通常伴隨進(jìn)行性胰島素抵抗,從懷孕中期開(kāi)始出現(xiàn)改變,至妊娠晚期達(dá)到峰值,分娩結(jié)束后逐漸減少至消失。相應(yīng)地,胰島素分泌隨之增加,兩者平衡可維持母體血糖穩(wěn)定,這種生理性胰島素抵抗有利于胎兒能量的供給。胰島素抵抗出現(xiàn)異常時(shí),這種平衡被破壞,可能導(dǎo)致母嬰的不良結(jié)局,如妊娠期糖尿病、子癇前期、巨大兒等。臨床上常采用胰島素抵抗穩(wěn)態(tài)模型(HOMA-IR)評(píng)價(jià)胰島素抵抗水平。Wu等[26]研究表明,與正常妊娠組相比,子癇前期組體質(zhì)指數(shù)、LDL-C、Ln(HOMA-IR)明顯升高;回歸分析顯示,體質(zhì)指數(shù)、TC和Ln(HOMA-IR)是子癇前期的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。表明子癇前期與胰島素抵抗水平、體質(zhì)指數(shù)、總膽固醇水平密切相關(guān)。Bhat等[27]研究顯示,子癇前期婦女空腹血糖、空腹胰島素、胰島素抵抗和脂蛋白水平升高,證實(shí)了子癇前期是一種以胰島素抵抗、脂代謝紊亂、高血壓等為特征的全身炎癥性疾病。胰島素抵抗引起子癇前期的機(jī)制通常包括以下幾種:腎素-血管緊張素-醛固酮系統(tǒng)(renin-angiotensin-aldosterone system,RAAS)激活,導(dǎo)致水鈉潴留和血管收縮;血管內(nèi)皮細(xì)胞受損,降低一氧化氮合成,引起血管收縮痙攣;血小板聚集劑和血管收縮劑血栓素A2形成增加,前列環(huán)素水平降低,引起血管舒張功能下降,收縮功能增強(qiáng),血壓升高;脂質(zhì)代謝紊亂,脂質(zhì)沉積于動(dòng)脈壁,小動(dòng)脈發(fā)生粥樣硬化及平滑肌增生肥大,且炎性因子釋放增加,進(jìn)一步引起組織損傷,導(dǎo)致子癇前期發(fā)生[28]。
2.4.1 脂肪細(xì)胞因子與胰島素抵抗 脂肪組織細(xì)胞不僅是機(jī)體貯存能量的重要場(chǎng)所,而且可分泌多種細(xì)胞因子,如瘦素、內(nèi)脂素、脂聯(lián)素等,這些脂肪細(xì)胞因子與組織內(nèi)相應(yīng)受體結(jié)合,可發(fā)揮生物學(xué)作用。脂肪細(xì)胞因子異常表達(dá)可能是導(dǎo)致子癇前期和胰島素抵抗的重要機(jī)制。
內(nèi)脂素是由外周脂肪組織分泌的,參與能量平衡和體重變化過(guò)程。內(nèi)脂素可結(jié)合并激活胰島素受體,增強(qiáng)胰島素敏感性,降低血糖水平[29]。內(nèi)脂素與胰島素抵抗、脂質(zhì)代謝、炎癥反應(yīng)發(fā)生有關(guān),可能通過(guò)激活炎癥反應(yīng)引起胰島素抵抗。Heo等[30]研究顯示,HepG2細(xì)胞中,內(nèi)脂素可增加促炎細(xì)胞因子水平,降低參與胰島素信號(hào)傳導(dǎo)的蛋白質(zhì)[包括磷酸化胰島素受體、磷酸化胰島素受體底物1(insulin receptor substrate-1,IRS-1)(Tyr612)、磷酸化蛋白激酶B和磷酸糖原合成酶激酶3α/β(glycogen synthase kinase 3α/β,GSK-3α/β)]水平,并促進(jìn)IRS-1 S307磷酸化。通過(guò)信號(hào)傳導(dǎo)與轉(zhuǎn)錄激活因子3和核轉(zhuǎn)錄因子-κB(nuclear factor kappa B,NF-κB)途徑誘導(dǎo)HepG2細(xì)胞產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子,抑制胰島素信號(hào)的傳導(dǎo)。這一研究支持內(nèi)脂素升高與胰島素抵抗關(guān)系的觀點(diǎn)。
脂聯(lián)素是一種主要在脂肪組織中合成并分泌到血清的蛋白質(zhì),具有抗炎和胰島素增敏的作用。循環(huán)中APN水平與體脂和胰島素抵抗呈負(fù)相關(guān)。相關(guān)研究表明,脂聯(lián)素穩(wěn)態(tài)模型(HOMA-脂聯(lián)素)與胰島素抵抗獨(dú)立相關(guān),對(duì)胰島素抵抗具有較好的預(yù)測(cè)性[31]。梁楊等[32]通過(guò)對(duì)妊娠期糖尿病病人進(jìn)行研究,結(jié)果顯示,與無(wú)胰島素抵抗組相比,胰島素抵抗組血清及胎盤(pán)脂聯(lián)素水平降低。脂聯(lián)素對(duì)胰島素增敏作用的兩個(gè)機(jī)制:在脂聯(lián)素受體介導(dǎo)下,通過(guò)激活腺苷酸活化相關(guān)蛋白激酶和過(guò)氧化物酶體增殖物激活因子受體-α,促進(jìn)肌肉和肝臟脂肪酸氧化,抑制肌肉中胰島素抵抗[33];脂聯(lián)素可提高胰島素受體酪氨酸激酶和 p38絲裂原活化蛋白激酶活性,加速胰島素受體底物1酪氨酸磷酸化,從而促進(jìn)葡萄糖攝取[34]。機(jī)體脂質(zhì)水平升高,處于脂聯(lián)素抵抗?fàn)顟B(tài)時(shí),APN氧化脂肪酸能力降低,同時(shí)可抑制葡萄糖攝取,導(dǎo)致胰島素抵抗。
2.4.2 脂代謝紊亂引起炎癥反應(yīng)與胰島素抵抗 脂代謝紊亂引起的炎癥反應(yīng)是胰島素抵抗發(fā)病機(jī)制的重要因素之一,脂代謝異常時(shí),脂肪細(xì)胞代謝和基因表達(dá)改變,導(dǎo)致脂肪細(xì)胞脂解增加,游離脂肪酸和促炎細(xì)胞因子釋放。M1巨噬細(xì)胞通過(guò)激活,產(chǎn)生大量促炎介質(zhì),如TNF-α、IL-6、IL-1α等,作用于脂肪細(xì)胞,誘導(dǎo)胰島素抵抗?fàn)顟B(tài),激活胰島素靶向細(xì)胞的炎癥通路,最終異位脂質(zhì)沉積和炎性介質(zhì)表達(dá)增加導(dǎo)致胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)受損,并加劇全身胰島素抵抗[35]。一項(xiàng)研究顯示,CRP、TNF-α、IL-6等因子介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)導(dǎo)致2型糖尿病發(fā)生,間接證實(shí)了炎癥反應(yīng)與胰島素抵抗關(guān)系密切。這些促炎介質(zhì)的信號(hào)均集中在炎癥信號(hào)通路,包括Jun N-末端激酶(Jun N-terminal kinase,JNK)和IκB激酶(inhibitor of nuclear factor kappa-B kinase,IKK)[36]。活化的JNK或IKK可磷酸化胰島素受體和胰島素受體底物蛋白,降低酪氨酸磷酸化水平,引起磷脂酰肌醇3-激酶和蛋白激酶B活性減弱,改善糖耐量,導(dǎo)致胰島素抵抗[37-38]。由此可見(jiàn),脂代謝紊亂、胰島素抵抗與子癇前期之間存在密切關(guān)系。
綜上所述,脂質(zhì)代謝紊亂在子癇前期的發(fā)病機(jī)制中具有重要作用。子癇前期病人脂代謝異常導(dǎo)致氧化應(yīng)激和內(nèi)皮損傷,引起炎性因子釋放,全身組織器官損傷;脂質(zhì)介導(dǎo)的胰島素抵抗與脂肪因子水平升高、氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)有關(guān),可能通過(guò)RAAS激活。一氧化氮釋放及脂質(zhì)沉積等,增加子癇前期的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。深入探討脂代謝紊亂的作用機(jī)制、傳導(dǎo)信號(hào)途徑等對(duì)研究子癇前期的病因具有重要的意義,有助于早期識(shí)別預(yù)測(cè)子癇前期的生物標(biāo)志物,并制定出針對(duì)子癇前期病人防治的新方法。孕婦膳食脂肪平衡的重要性逐漸被重視,使得人們通過(guò)改變生活方式、膳食結(jié)構(gòu),早期檢測(cè)代謝指標(biāo),應(yīng)用降血脂藥物及早預(yù)防并治療子癇前期,為子癇前期的病因研究及臨床診療開(kāi)創(chuàng)新平臺(tái)。