欒南南,喬寵,欒奡,何政,尚濤,王永來(lái)
(1.中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院婦產(chǎn)科,沈陽(yáng) 110004;2.鳳城市中醫(yī)院婦產(chǎn)科,遼寧 鳳城 118000)
子癇前期是妊娠期特有的并發(fā)癥之一,嚴(yán)重危及母嬰健康和生命安全,其致病機(jī)制仍不明確。目前研究發(fā)現(xiàn)子癇前期患者胎盤(pán)血流量較正常妊娠明顯減少[1]。胎盤(pán)著床部位的子宮淺肌層的子宮螺旋動(dòng)脈生理性擴(kuò)張較少,動(dòng)脈粥樣硬化等病理性改變,導(dǎo)致子宮-胎盤(pán)缺血缺氧,使胎盤(pán)釋放大量毒性因子,導(dǎo)致子癇前期的一系列癥狀[2]。近年的研究證明,缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia inducible transcription factors,HIF-1)參與機(jī)體對(duì)缺氧的反應(yīng)[3],調(diào)節(jié)了胎盤(pán)血管形成[4]。HIF-1α是HIF-1的功能亞基。氧感受器缺氧誘導(dǎo)因子脯氨酸羥化酶(prolyl hydroxylase domain-containing protein,PHD)和因子抑制低氧誘導(dǎo)因子 1(Factor inhibiting HIF-1,F(xiàn)IH-1)可以從蛋白含量和功能兩個(gè)方面調(diào)節(jié)HIF-1α[5]。其中PHD有4 種同功酶,分別為 PHD1、PHD2、PHD3、PHD4。本文通過(guò)免疫組化方法檢測(cè)重度子癇前期患者和正常妊娠婦女胎盤(pán)組織中的 HIF-1α、PHD1、PHD2 和FIH-1蛋白的表達(dá),并探討它們?cè)谥囟茸影B前期發(fā)病機(jī)制中的作用。
重度子癇前期組:選擇2006年7月至2007年7月在中國(guó)醫(yī)科大學(xué)附屬盛京醫(yī)院產(chǎn)科住院接受剖宮產(chǎn)終止妊娠的重度子癇前期患者34例(30周≤孕周≤38周),平均年齡(29.41±4.82)歲(22~37歲),診斷參照樂(lè)杰主編《婦產(chǎn)科學(xué)》(第7版)[6]。正常晚期妊娠組:選擇同期在我科住院行擇期剖宮產(chǎn)的正常晚期妊娠孕婦(37周≤孕周≤41周)共24例為對(duì)照,平均年齡(29.83±4.73)歲(21~38歲),本次妊娠經(jīng)過(guò)正常,胎兒發(fā)育正常,無(wú)任何合并癥和并發(fā)癥,既往無(wú)不良妊娠史,無(wú)原發(fā)性高血壓、心臟病、糖尿病、腎病等病史。2組孕婦年齡比較,差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。所有孕婦均在知情后簽署經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)的同意書(shū),
1.2.1 組織標(biāo)本收集及處理:剖宮產(chǎn)術(shù)中于胎盤(pán)娩出后,無(wú)菌條件下用手術(shù)刀立即切取臍帶附著處全層胎盤(pán)組織(平均厚度約2 cm)兩塊,每塊1 mm×1 mm×1 mm約300 mg左右,用滅菌生理鹽水反復(fù)漂洗后,置入4%中性多聚甲醛中固定,用于免疫組化測(cè)定。
1.2.2 免疫組化法檢測(cè)胎盤(pán)組織中HIF-1α、PHD1、PHD2和FIH-1蛋白的表達(dá):即用型SP免疫組化染色試劑盒購(gòu)于武漢博士德公司,操作步驟按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。鼠抗人HIF-1α單克隆抗體購(gòu)自武漢博士德公司,驢抗人PHD1、2單克隆抗體、兔抗人FIH-1單克隆抗體均購(gòu)自BETHYL公司。一抗工作滴度均為1∶800。磷酸鹽緩沖液代替一抗作為陰性對(duì)照。1.2.3每例樣本選取5張染色效果良好的切片,每張免疫組化切片均觀察10個(gè)高倍視野,根據(jù)陽(yáng)性細(xì)胞比例及著色深淺計(jì)分:細(xì)胞無(wú)著色或無(wú)陽(yáng)性細(xì)胞為0分,細(xì)胞染色為淺棕色或陽(yáng)性細(xì)胞1%~25%為1分,細(xì)胞染色為深棕色或陽(yáng)性細(xì)胞26%~50%為2分,細(xì)胞染色為棕褐色或陽(yáng)性細(xì)胞>50%為3分;根據(jù)計(jì)分結(jié)果判斷陽(yáng)性等級(jí):0~1分為(-),2分為(+),3~4分為(++),5~6分為(+++)。計(jì)算每塊組織的平均得分作為每個(gè)樣本的最終評(píng)分。
2組間比較采用χ2檢驗(yàn)分析,采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。
在重度子癇前期和正常晚期妊娠的胎盤(pán)組織中,HIF-1α、PHD1、PHD2 和 FIH-1 蛋白均主要表達(dá)于合體滋養(yǎng)細(xì)胞和細(xì)胞滋養(yǎng)細(xì)胞的胞質(zhì)中,絨毛間質(zhì)細(xì)胞中少見(jiàn),見(jiàn)圖1~4。具體表達(dá)水平見(jiàn)表1。在重度子癇前期組的胎盤(pán)組織中,HIF-1α和PHD2的陽(yáng)性表達(dá)率明顯高于對(duì)照組;而PHD1和FIH-1的表達(dá)卻明顯降低。2組比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)。
圖1 重度子癇前期患者胎盤(pán)組織中HIF-1α蛋白的表達(dá)Fig.1 The expression of HIF-1αin placenta of preeclampsia
圖2 正常晚期妊娠孕婦胎盤(pán)組織中PHD1蛋白的表達(dá)Fig.2 The expression of PHD1 in placenta of normal pregnancy
圖3 重度子癇前期患者胎盤(pán)組織中PHD2蛋白的表達(dá)Fig.3 The expression of PHD2 in placenta of preeclampsia
圖4 正常晚期妊娠胎盤(pán)組織中FIH-1蛋白的表達(dá)Fig.4 The expression of PHD2in placenta of normal pregnancy
表1 正常妊娠及重度子癇前期胎盤(pán)組織中HIF-1α、PHD1、PHD2和FIH-1表達(dá)結(jié)果比較Tab.1 Expressions of HIF-1α,PHD1,PHD2 and FIH-1 in palcenta of normal pregnancy and preeclampsia
HIF-1是由α和β亞基組成的異二聚體。α亞基的401~603位氨基酸為氧敏感區(qū),稱(chēng)為氧依賴(lài)降解區(qū)(oxygen dependent degradation domain,ODD),是影響降解的主要結(jié)構(gòu)。在缺氧條件下HIF-1α在細(xì)胞內(nèi)迅速聚集,并與β亞基結(jié)合后誘導(dǎo)其下游近百種基因的轉(zhuǎn)錄,引起細(xì)胞對(duì)缺氧的一系列適應(yīng)性反應(yīng)[7]。在維持腫瘤細(xì)胞的能量代謝、血管擴(kuò)張、新生血管形成、細(xì)胞增殖、胎盤(pán)形成等各方面都起到重要作用[8]。
HIF-1α內(nèi)ODD上的脯氨酸殘基的羥基化是其降解的關(guān)鍵,脯氨酸羥化酶(PHD)是這一步驟的限速酶。而FIH-1則通過(guò)羥化HIF-1αC端包含的反式激活結(jié)構(gòu)域(trans-activation domain,TAD)的天冬酰胺殘基降低其轉(zhuǎn)錄激活活性。PHD4種同工酶中的PHD1在長(zhǎng)時(shí)間缺氧狀態(tài)下對(duì)HIF-1α的降解有重要意義,而PHD2是正常氧分壓狀態(tài)下低穩(wěn)態(tài)水平HIF-1α 的限速酶[9],且是直接受 HIF-1α 調(diào)控的靶基因,增高的HIF-1α可誘導(dǎo)其表達(dá)[10]。因此我們推測(cè)PHD和FIH-1有可能通過(guò)調(diào)節(jié)HIF-1α來(lái)參與子癇前期的發(fā)病。
我們研究表明在重度子癇患者胎盤(pán)組織中HIF-1α的蛋白表達(dá)顯著增高。同時(shí)我們也發(fā)現(xiàn)PHD1和FIH-1蛋白的表達(dá)都明顯降低,而PHD2的表達(dá)與HIF-1α一致,在子癇前期患者的胎盤(pán)組織中顯著升高。
由此我們推測(cè)在重度子癇前期患者胎盤(pán)組織中,氧感受器PHD1和FIH-1減少,使對(duì)HIF-1α的抑制作用減弱,導(dǎo)致HIF-1α降解減少,轉(zhuǎn)錄活性增加,從而調(diào)節(jié)細(xì)胞的代謝模式,以無(wú)氧代謝適應(yīng)缺氧環(huán)境;并誘導(dǎo)新生血管生成以增加局部供氧。而同時(shí)機(jī)體啟動(dòng)反饋機(jī)制,誘導(dǎo)PHD2的表達(dá)增多,促進(jìn)HIF-1α的水解,以防止過(guò)多HIF-1α聚集導(dǎo)致其下游的一系列基因的大量產(chǎn)生,對(duì)機(jī)體造成損害。然而,當(dāng)這種保護(hù)作用不足以抵消PHD1和FIH-1表達(dá)減少所導(dǎo)致的HIF-1α聚集以及轉(zhuǎn)錄活性增加時(shí),使HIF-1α過(guò)表達(dá)并活性過(guò)強(qiáng)時(shí),使其下游各種因子大量表達(dá),對(duì)機(jī)體產(chǎn)生毒害作用,就導(dǎo)致了子癇前期的發(fā)病和進(jìn)展。
綜上所述,根據(jù) HIF-1α、PHD1,PHD2 和 FIH-1四者之間相互的關(guān)系,我們考慮可以設(shè)計(jì)藥物或者通過(guò)基因治療增加PHD1,PHD2和FIH-1的表達(dá)或活性,抑制HIF-1α的表達(dá)和活性,促進(jìn)滋養(yǎng)細(xì)胞的浸潤(rùn),并抑制下游缺氧相關(guān)基因的表達(dá),達(dá)到預(yù)防重度子癇前期的發(fā)病、控制病情進(jìn)展、改善新生兒預(yù)后的目的,為開(kāi)辟重度子癇前期的治療新途徑提供理論依據(jù)。
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中國(guó)醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)2011年4期