細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2在子癇前期發(fā)病中的調(diào)控機(jī)制研究進(jìn)展

葛新瀅，邵露露，高雪林，何榮霞

蘭州大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院 蘭州大學(xué)第二醫(yī)院產(chǎn)科，蘭州 730030

子癇前期被認(rèn)為是一種以驚厥性癲癇發(fā)作為特征的疾病，通常在妊娠晚期發(fā)作，分娩胎兒及胎盤后癥狀緩解［1-2］。國內(nèi)子癇前期的發(fā)病率為9.4%，在國外為7%～12%，是全世界孕產(chǎn)婦和胎兒死亡率增加的主要原因［3］。終止妊娠是子癇前期的惟一有效治療措施，但同時(shí)增加了早產(chǎn)及剖宮產(chǎn)率，甚至可導(dǎo)致母兒心血管疾病的發(fā)生［4］。細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1（ERK1）和ERK2 均屬于絲裂原激活的蛋白激酶（MAPK）家族，位于細(xì)胞質(zhì)中，具有高度相似性，在人、小鼠和大鼠之間的氨基酸同一性＞95%，因此統(tǒng)稱為ERK1/2［5］。細(xì)胞內(nèi)外刺激可誘導(dǎo)Ⅷ區(qū)的絲氨酸/蘇氨酸磷酸化，通過經(jīng)典的Ras-Raf-MEKERK1/2 途徑激活ERK1/2，參與細(xì)胞生長(zhǎng)、增殖、分化、侵襲和凋亡等多種生理病理過程［6-7］。ERK1/2對(duì)胚胎的正常發(fā)育至關(guān)重要，在人類絨毛滋養(yǎng)層分化和胎盤滋養(yǎng)層侵襲中發(fā)揮作用，與子癇前期的發(fā)生密切相關(guān)［8］。本文就ERK1/2 參與子癇前期發(fā)病的調(diào)控機(jī)制作一綜述，為臨床上子癇前期的預(yù)防和治療提供新思路。

1 ERK1/2調(diào)控炎癥免疫反應(yīng)參與子癇前期發(fā)病

母胎界面是免疫耐受開始和發(fā)展的部位，一方面在先天性免疫過程中，自然殺傷細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和樹突狀細(xì)胞通過調(diào)節(jié)炎癥在耐受中起關(guān)鍵作用；另一方面在適應(yīng)性免疫過程中，調(diào)節(jié)性T細(xì)胞增殖對(duì)于確保對(duì)胎盤的免疫耐受至關(guān)重要。子癇前期的特征正是這種母體免疫耐受性的改變，滋養(yǎng)細(xì)胞炎癥反應(yīng)是胎盤功能紊亂的一個(gè)特點(diǎn)［9-10］。胎盤是白細(xì)胞介素6（IL-6）分泌的主要來源之一，而不同類型細(xì)胞均會(huì)產(chǎn)生IL-6，以響應(yīng)由各種刺激觸發(fā)的多種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑。研究顯示，鎘可通過ERK1/2的活性氧（ROS）依賴性激活誘導(dǎo)滋養(yǎng)細(xì)胞產(chǎn)生IL-6［11］。在子癇前期發(fā)生和發(fā)展過程中均存在微小RNA（miRNA）的差異性表達(dá)，let-7b 就是其中之一［12］。GAO 等［13］發(fā)現(xiàn)，子癇前期孕母的胎盤中l(wèi)et-7b 表達(dá)下調(diào)，而當(dāng)let-7b 過表達(dá)時(shí)，可通過ERK1/2信號(hào)通路導(dǎo)致滋養(yǎng)層中腫瘤壞死因子α（TNF-α）表達(dá)降低、IL-6 表達(dá)升高，從而對(duì)人胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞的功能產(chǎn)生有益影響。

2 ERK1/2激活氧化應(yīng)激反應(yīng)參與子癇前期發(fā)病

胎盤具有復(fù)雜的抗氧化反應(yīng)系統(tǒng)，包括超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化氫酶（CAT）酶，對(duì)于維持ROS的作用平衡具有重要作用。當(dāng)ROS的產(chǎn)生超過內(nèi)源性抗氧化防御時(shí)，就會(huì)發(fā)生一個(gè)稱為氧化應(yīng)激的過程。氧化應(yīng)激現(xiàn)在被認(rèn)為是妊娠期間與胎盤相關(guān)疾病有關(guān)的重要病理因素，例如子癇前期、妊娠期糖尿病和胎兒生長(zhǎng)發(fā)育遲緩等［14］。過氧化氫（H2O2）是ROS 家族的一個(gè)穩(wěn)定成員，是細(xì)胞氧化應(yīng)激級(jí)聯(lián)反應(yīng)的重要終末代謝產(chǎn)物。H2O2可以通過細(xì)胞膜自由擴(kuò)散，也是胎盤氧化缺血/再灌注損傷的一種引發(fā)因子。據(jù)報(bào)道，子癇前期孕婦血漿H2O2水平明顯高于正常孕婦，H2O2可刺激ERK1/2 和ERK 上游激酶MEK1/2特異性抑制劑U0126的激活，進(jìn)一步加劇了H2O2誘導(dǎo)的JEG-3 細(xì)胞發(fā)生氧化損傷［15］。血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子（VEGF）可誘導(dǎo)核因子E2相關(guān)因子2（Nrf2）通路減輕氧化應(yīng)激，并通過正反饋回路提高VEGF表達(dá)。子癇前期VEGF 生物利用度降低可導(dǎo)致胎盤細(xì)胞更易發(fā)生氧化損傷，從而導(dǎo)致VEGF生物利用度更進(jìn)一步降低，這一惡性循環(huán)可能最終導(dǎo)致子癇前期的發(fā)病及臨床癥狀的進(jìn)一步惡化［16］。

3 ERK1/2抑制血管生成參與子癇前期發(fā)病

母體全身性血管功能障礙是子癇前期的臨床基礎(chǔ)，也是氧化應(yīng)激和各種抗血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子過表達(dá)作用的結(jié)果。血管功能障礙可引起調(diào)節(jié)因子和松弛因子的分泌受損，以及血管收縮的敏感性增加，從而引起正常妊娠相關(guān)的血管結(jié)構(gòu)更狹窄，最終導(dǎo)致子癇前期的發(fā)生［17］。核心蛋白聚糖是由基質(zhì)細(xì)胞（包括絨毛膜絨毛間充質(zhì)細(xì)胞和妊娠子宮內(nèi)膜蛻膜細(xì)胞）分泌的一種富含亮氨酸的小蛋白聚糖，在調(diào)控血管生成方面具有重要作用［18］。正常妊娠狀態(tài)下，胎盤絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞（EVT）可侵入子宮蛻膜和子宮胎盤動(dòng)脈，在母體和胎兒血液之間建立有效的關(guān)鍵分子交換。研究發(fā)現(xiàn)，核心蛋白聚糖可通過干擾p38 MAPK 和ERK1/2 激活，抑制血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A 刺激的滋養(yǎng)層細(xì)胞血管內(nèi)分化和血管生成，從而參與了子癇前期的發(fā)?。?9］。

滋養(yǎng)細(xì)胞浸潤(rùn)失敗與子宮螺旋動(dòng)脈異常重塑有關(guān)，可導(dǎo)致缺氧/缺血性胎盤損傷，隨后受損的胎盤會(huì)釋放更多的抗血管內(nèi)皮生成因子，如可溶性fms樣酪氨酸激酶1（sFlt-1/sVEGFR1）、可溶性內(nèi)皮糖蛋白（sEng）和合體滋養(yǎng)層碎片，上述對(duì)有害物質(zhì)的釋放和促血管生成分子的可用性降低均參與并激活了子癇前期的終末途徑［20］。表皮生長(zhǎng)因子受體（EGFR）信號(hào)和線粒體功能是調(diào)節(jié)細(xì)胞功能的兩個(gè)關(guān)鍵因子，二者在子癇前期患者胎盤組織中表達(dá)上調(diào)，sFlt-1作為與子癇前期發(fā)病機(jī)制密切相關(guān)的抗血管生成因子，抑制這兩種途徑均會(huì)降低sFlt-1 分泌。HASTIE 等［21］研究證明，柳氮磺胺吡啶可降低胎盤組織中EGFR mRNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)，以及下游信號(hào)分子ERK1/2 的表達(dá)，可為子癇前期的預(yù)防和治療提供新思路。

4 ERK1/2 調(diào)控滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲、凋亡參與子癇前期發(fā)病

在囊胚植入后，滋養(yǎng)細(xì)胞不斷增殖并分化為絨毛外滋養(yǎng)細(xì)胞和絨毛滋養(yǎng)細(xì)胞。在絨毛狀細(xì)胞滋養(yǎng)層分化過程中，這些細(xì)胞可進(jìn)一步產(chǎn)生侵襲性血管內(nèi)滋養(yǎng)層細(xì)胞和間質(zhì)滋養(yǎng)層細(xì)胞。這些滋養(yǎng)細(xì)胞在母體蛻膜侵襲和子宮血管侵襲過程中起關(guān)鍵作用，有助于在母體內(nèi)皮促進(jìn)血管新生與建立［22］。當(dāng)該侵襲過程受損時(shí)，可引起母體胎盤功能障礙，從而導(dǎo)致子癇前期等各種產(chǎn)科疾病的發(fā)生［23］。

研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)病變靶酯酶（NTE，也稱為神經(jīng)毒性酯酶）是胎盤形成所必需的，而子癇前期胎盤中NTE mRNA 和蛋白質(zhì)表達(dá)均下降［24］。降低的NTE可通過ERK1/2和AKT 信號(hào)通路下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶9（MMP-9）表達(dá)，從而減少滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲，促進(jìn)子癇前期的發(fā)展。claudins（CLDNs）是緊密連接蛋白家族的相關(guān)成員，緊密連接蛋白在維持細(xì)胞間連接方面具有重要作用，與腫瘤細(xì)胞的侵襲和轉(zhuǎn)移密切相關(guān)，且緊密連接的斷裂也是滋養(yǎng)層細(xì)胞入侵的重要先決條件［25］。研究發(fā)現(xiàn)，CLDN3 過表達(dá)顯著提高了HTR8/SVneo 細(xì)胞中ERK1 和ERK2 的磷酸化水平，表明CLDN3 激活了ERK1/2 信號(hào)通路。ZHAO等［26］在妊娠期高血壓疾病的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，CLDN3可通過ERK1/2信號(hào)通路上調(diào)基質(zhì)金屬蛋白激酶（MMPs）表達(dá)，從而促進(jìn)人滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖和侵襲能力。雙調(diào)蛋白不僅是一種促癌基因，可以促進(jìn)細(xì)胞增殖、上皮—間質(zhì)轉(zhuǎn)化（EMT）以及多種腫瘤細(xì)胞的侵襲，而且還可以促進(jìn)孕酮和人絨毛膜促性腺激素的產(chǎn)生，有助于促進(jìn)滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖和調(diào)節(jié)胚胎著床?；|(zhì)金屬蛋白酶組織抑制因子（TIMPs）可以1∶1 的比例抑制MMPs 激活，而MMPs和TIMPs之間的動(dòng)態(tài)平衡對(duì)于精確調(diào)控細(xì)胞侵襲過程非常重要。研究表明，雙調(diào)蛋白可通過ERK1/2和AKT 信號(hào)通路促進(jìn)滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲，并提高M(jìn)MP-9/TIMP1 比 值［27］。Marinobufagenin（MBG）是一種內(nèi)源性哺乳動(dòng)物強(qiáng)心類固醇，參與鈉泵的抑制過程。Na+/K+-ATP 酶可以作為跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)復(fù)合物（即信號(hào)體），而ERK1/2 是細(xì)胞內(nèi)信號(hào)級(jí)聯(lián)中的一種常見中間體，參與多種細(xì)胞功能。研究發(fā)現(xiàn)，子癇前期患者血漿MBG 水平升高，MBG 可通過抑制Na+/K+-ATP 酶降低ERK1/2 活性，從而減少妊娠早期滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲［28］。

miR-30 是目前廣泛研究的一種miRNA，在心血管疾病、代謝性疾病和腫瘤的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用。WANG 等［29］研究發(fā)現(xiàn)，miR-30 可通過提高p-ERK 水平和p-ERK/ERK 比值，激活MAPK/ERK 信號(hào)通路，增加增殖細(xì)胞核抗原表達(dá)，從而抑制子癇前期大鼠滋養(yǎng)層細(xì)胞凋亡。氧化應(yīng)激是滋養(yǎng)細(xì)胞凋亡的重要誘導(dǎo)因素，人類滋養(yǎng)層細(xì)胞中過度的氧化應(yīng)激反應(yīng)可以升高內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）壓力、促進(jìn)線粒體Ca2+超載，從而導(dǎo)致細(xì)胞凋亡［30］。滋養(yǎng)層細(xì)胞內(nèi)ROS 的增加與ERK1/2 活性呈正相關(guān)關(guān)系，對(duì)羥基苯甲酸丁酯（BP）不僅能增加ERK1/2 的活性，促進(jìn)ROS 產(chǎn)生，而且還能抑制PI3K/AKT 細(xì)胞信號(hào)通路激活，增加HTR8/SVneo 細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度；并誘導(dǎo)線粒體膜去極化，抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲并促進(jìn)其凋亡，導(dǎo)致胎盤功能受損，從而誘發(fā)子癇前期的發(fā)生［31］。研究發(fā)現(xiàn)，ERK 蛋白和mRNA 過表達(dá)可能在子癇前期的腎臟損害過程中具有重要作用［32］。蛋白尿是子癇前期的主要特征，是由于足細(xì)胞的損傷和細(xì)胞凋亡而引起的，其機(jī)制與腎素—血管緊張素系統(tǒng)（RAS）有關(guān)。TIAN 等［33］研究表明，血管緊張素-（1-7）［Ang-（1-7）］可通過下調(diào)MAPK（p38、ERK1/2和JNK）磷酸化，在子癇前期發(fā)病過程中發(fā)揮保護(hù)母體的作用。

綜上所述，子癇前期是多通路、多機(jī)制、多因素共同導(dǎo)致的，在其發(fā)生發(fā)展過程中各個(gè)環(huán)節(jié)息息相關(guān)。在子癇前期患者胎盤形成過程中，滋養(yǎng)層細(xì)胞過度凋亡削弱了絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲能力，導(dǎo)致子宮螺旋小動(dòng)脈血管重塑障礙，使母體無法向胎盤提供足夠的血液和氧氣，最終導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)和全身血管內(nèi)皮損傷，最終誘發(fā)子癇前期的各種臨床癥狀［34］。ERK1/2 作為各種信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的核心環(huán)節(jié)，通過調(diào)控炎癥免疫反應(yīng)、激活氧化應(yīng)激反應(yīng)、抑制血管生成及促進(jìn)滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲、凋亡等相關(guān)機(jī)制參與子癇前期的發(fā)病。