匡德鳳,華紹芳
妊娠是個復(fù)雜的生理過程,正常妊娠過程中,滋養(yǎng)細(xì)胞增殖活化,浸潤、侵入母體螺旋動脈形成胎兒胎盤血管網(wǎng),同時伴有大量新生血管形成、分枝等,胎盤在此過程中起著重要作用。胎盤生長因子(placenta growth factor,PlGF)是胎盤分泌的一種重要的生長因子,在胎盤形成及胎兒發(fā)育過程中發(fā)揮重要作用。PlGF表達異常與妊娠期高血壓疾?。╤ypertensive disorders of pregnancy,HDP)、流產(chǎn)等的發(fā)生有關(guān),現(xiàn)就PlGF在高危妊娠中的研究進展進行綜述。
PlGF最早是Maglione等[1]于1991年從人的胎盤互補DNA(cDNA)文庫中分離純化而得,其基因定位于14q24~q31,是一種分泌性糖蛋白同型二聚體分子,與血管內(nèi)皮生長因子(vascularendothelialgrowth factor,VEGF)具有高度同源性,屬于VEGF家族。PlGF有 4 種不同的異構(gòu)體,PlGF-1、PlGF-2、PlGF-3 和PlGF-4。PlGF主要由胎盤合體滋養(yǎng)細(xì)胞分泌,促進滋養(yǎng)細(xì)胞增殖、活化;PlGF也可在絨毛間質(zhì)內(nèi)皮細(xì)胞中豐富表達,對促進新生血管形成分枝、非分枝血管形成及建立有效的胎兒胎盤血管網(wǎng)有重要的作用。
正常妊娠時,PlGF的合成隨孕周增加逐漸增加,這與妊娠過程中胎盤供氧的變化是一致的。妊娠早期胎盤處于相對缺氧環(huán)境中,胎盤循環(huán)尚未建立,PlGF血清水平較低;隨妊娠進展,至妊娠10~12周絨毛間隙血流建立,胎盤發(fā)展至妊娠中期,母體血流量增加、氧分壓增加,PlGF的合成也逐漸增加。研究顯示,妊娠15周之前PlGF水平較低,妊娠15~26周PlGF表達迅速增加,并在妊娠28~30周達高峰,妊娠后期至分娩期隨胎盤成熟老化、功能減退,PlGF水平又逐漸下降[2-4],特別是分娩期由于不斷加強的子宮收縮引起相應(yīng)的供血減少,逐漸缺氧,PlGF水平將顯著降低。
HDP是妊娠特有的疾病,是引起孕產(chǎn)婦及圍生兒病率和死亡率的嚴(yán)重疾患。中國的HDP患者約占所有妊娠者的5.22%,世界范圍HDP的患病率為8%~10%[5-6]。HDP的特點是病情隨妊娠進展而持續(xù)惡化,早期診斷及干預(yù)將有助于改善母兒預(yù)后。雖然HDP的病因及發(fā)病機制尚未闡明,但子宮-胎盤缺血即“胎盤淺著床”理論仍為多數(shù)學(xué)者所認(rèn)可。HDP時滋養(yǎng)細(xì)胞對子宮螺旋動脈侵蝕能力下降導(dǎo)致胚泡種植較淺,螺旋動脈的生理變化僅限于蛻膜層內(nèi)部分血管,血流灌注不足,胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞缺血,血管內(nèi)皮受損,在受損部位引發(fā)一系列抗血管生成因子生成,導(dǎo)致血小板凝聚、血栓形成和血管收縮等HDP一系列病理變化。
胎盤缺血在HDP發(fā)病機制中處于中心地位,這是因為胎盤缺血缺氧導(dǎo)致子宮灌注壓(RUPP)降低,在動物或人類體內(nèi)刺激PlGF釋放進入母體循環(huán)。
Cetin等[7]發(fā)現(xiàn)HDP孕婦血清PlGF水平較同孕周正常妊娠孕婦(對照組)顯著降低,且隨著病情加重而降低,同時也發(fā)現(xiàn)在HDP臨床癥狀出現(xiàn)前數(shù)周PlGF水平更是顯著低于對照組,說明PlGF的降低可以在臨床癥狀出現(xiàn)前預(yù)測HDP的發(fā)生,從而更好地預(yù)防HDP,提高診療水平,改善圍生期預(yù)后。可溶性類fms酪氨酸激酶1(soluble fms-like tyrosine kinase-1,sFlt-1)是一種具有酪氨酸激酶活性的糖蛋白,屬于Ⅲ型受體酪氨酸激酶家族,是VEGF和PlGF強有力的抑制物,可與VEGF和PlGF結(jié)合使其喪失活性,子癇前期(pre-eclampsia,PE)患者 sFlt-1釋放量較高,與內(nèi)皮功能障礙有關(guān),PE患者血清sFlt-1/PlGF比值的改變與不良妊娠結(jié)局有關(guān),尤其是在早發(fā)型PE(妊娠34周之前發(fā)生的PE)患者中[8]。與非PE組孕婦相比,PE組孕婦血清PlGF濃度中位數(shù)較低(349.7 pg/mL vs.534.6 pg/mL),sFlt-1/PlGF比值中位數(shù)較高(4.3 vs.1.9),調(diào)整產(chǎn)婦年齡、孕齡、非孕前體質(zhì)量和體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)后,在第四百分位數(shù)中高sFlt-1/PlGF比值的婦女患PE的概率比第四百分位數(shù)中低sFlt-1/PlGF比值的婦女高10倍[9-10]。有學(xué)者通過去除sFlt-1、補充PlGF以糾正血管生成平衡,從而修復(fù)血管生成因子失衡,取得了對HDP的良好治療效果[11]。因此,PlGF或sFlt-1/PlGF有望成為預(yù)測HDP發(fā)生的監(jiān)測指標(biāo)。已有研究顯示,PlGF結(jié)合母體特征可預(yù)測55%的早發(fā)型PE和26%的晚發(fā)型PE,且PlGF的缺失可能對PE的發(fā)展具有保護作用[12-13]。
Cho等[14]研究發(fā)現(xiàn),PlGF mRNA主要定位于胎盤絨毛的血管合體膜和絨毛間質(zhì)上,且HDP患者胎盤和蛻膜組織PlGF mRNA表達水平較正常妊娠組明顯降低,說明胎盤和蛻膜滋養(yǎng)細(xì)胞PlGF mRNA的轉(zhuǎn)錄減少,可能導(dǎo)致PlGF蛋白質(zhì)合成減少,最終將影響其生物學(xué)作用的發(fā)揮。目前關(guān)于PlGF在HDP患者胎盤局部表達的研究報道尚少,需要進一步研究證實。
FGR系胎兒體質(zhì)量低于同孕齡同性別胎兒平均體質(zhì)量的第10百分位數(shù)或2個標(biāo)準(zhǔn)差。FGR是當(dāng)代產(chǎn)科學(xué)重要課題之一,其圍生兒病率和死亡率均高于正常胎兒,發(fā)病率為5%~10%,且與某些成年期疾病,如心血管疾病、肥胖、骨質(zhì)疏松癥和2型糖尿病等關(guān)系密切[15]。
孕育胎兒是母體一個復(fù)雜的生理過程,受精卵著床后形成胎盤,隨著胎兒的發(fā)育,胎兒胎盤血管網(wǎng)建立,胎盤功能逐漸完善從而維持妊娠進展及胎兒發(fā)育。如果胎盤功能和結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常可導(dǎo)致胎死宮內(nèi)(intrauterine death)和早產(chǎn)(preterm delivery)等嚴(yán)重不良結(jié)局。由于某些病理因素,胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞合成和分泌PlGF的功能減弱,PlGF水平下降,絨毛內(nèi)血管發(fā)育受阻,胎盤血管網(wǎng)絡(luò)形成不良,胎盤缺血、缺氧,從而使胎盤轉(zhuǎn)運氧及其他營養(yǎng)物質(zhì)的功能減弱,最終導(dǎo)致FGR的發(fā)生。
血管生成是胎盤形成的主要機制之一,正常妊娠的維持與平衡的血管生成狀態(tài)有關(guān),而合并FGR的妊娠往往具有抗血管生成的特點。有研究發(fā)現(xiàn)母親血清PlGF水平與新生兒生長速度有關(guān),sFlt-1/PlGF比值的高低與FGR不良結(jié)果及分娩時間長短有關(guān)[16]。母體PlGF水平越低,其發(fā)生FGR、小于胎齡兒(small for gestational age infant,SGA)的概率越大;臍血較低的PlGF水平也與胎兒出生體質(zhì)量降低、FGR發(fā)生率增高有關(guān),說明在一定程度上母體PlGF水平與新生兒健康狀況有關(guān),同時臍血PlGF可能成為一種有前途的生物學(xué)標(biāo)記物[17-18]。孕期及時監(jiān)測和調(diào)整母兒循環(huán)PlGF水平,評估胎盤功能,為早期發(fā)現(xiàn)、診斷及治療某些疾病開辟新的方向。
妊娠不足28周、胎兒體質(zhì)量不足1 000 g而終止者稱為流產(chǎn),分為自然流產(chǎn)和人工流產(chǎn);如在妊娠12周前自然流產(chǎn)者為早期流產(chǎn),在妊娠12周或之后自然流產(chǎn)者稱為晚期流產(chǎn)。造成流產(chǎn)的原因除遺傳因素、感染、藥物、內(nèi)分泌失調(diào)、生殖器官異常、感染、免疫和環(huán)境等因素外,仍有50%以上流產(chǎn)原因不明。因此,對于不明原因流產(chǎn)發(fā)病機制的研究有著深遠(yuǎn)的社會意義[19]。
正常妊娠時,在胎盤形成早期,滋養(yǎng)細(xì)胞侵入子宮螺旋小動脈,促進胎盤血管增殖、重鑄,從而促進胚胎的正常發(fā)育。所以胎盤血管的生長發(fā)育對于正常妊娠的維持是非常關(guān)鍵的,胎盤血管的增殖受促血管增殖因子和抑血管增殖因子雙重調(diào)控,是一種動態(tài)平衡狀態(tài),一旦這種平衡被打破都將導(dǎo)致流產(chǎn)等不良妊娠結(jié)局的發(fā)生。眾多文獻顯示胎盤血管增殖異常導(dǎo)致血管機能不全與自然流產(chǎn)的發(fā)生密切相關(guān)[20]。正常妊娠時,在胎盤的滋養(yǎng)細(xì)胞、絨毛間質(zhì)、絨毛血管等部位均有PlGF表達。PlGF不僅能促進滋養(yǎng)細(xì)胞增殖、分化,誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移、激活,促進血管生成,同時有抗內(nèi)皮細(xì)胞凋亡,阻止滋養(yǎng)細(xì)胞凋亡,保證胎兒胎盤血管網(wǎng)絡(luò)形成,促進胚胎正常發(fā)育的作用。
PlGF在不明原因流產(chǎn)患者絨毛和蛻膜組織中表達水平明顯降低,而其抑制物sFlt-1表達水平明顯升高,同時與藥物流產(chǎn)患者中表達水平一致,提示PlGF和sFlt-1可能參與了自然流產(chǎn)的發(fā)生,且PlGF表達降低導(dǎo)致滋養(yǎng)細(xì)胞浸潤能力下降,絨毛血管增殖不良,胎盤血管生長發(fā)育受阻,胎盤缺血、缺氧,其轉(zhuǎn)運氧及營養(yǎng)物質(zhì)能力下降,胚胎生長發(fā)育異常,繼而導(dǎo)致流產(chǎn)發(fā)生[21]。
DS是導(dǎo)致輕度至中度智力障礙的最常見的染色體疾病。60%的DS患兒在妊娠早期即流產(chǎn),即使存活者也有明顯的智能落后、特殊面容、生長發(fā)育障礙和多發(fā)畸形,DS患兒常伴有先天性心臟病等其他畸形,因免疫功能低下,易患各種感染,白血病的發(fā)生率比正常產(chǎn)兒高10~30倍。DS患者如存活至成人期,常在30歲以后即出現(xiàn)老年性癡呆癥狀,對社會及家庭的影響巨大,是我國出生缺陷重點篩查疾病之一[22]。DS篩查是產(chǎn)檢必做項目之一,是一種通過抽取孕婦外周血,檢測孕婦血清中某些生化指標(biāo)水平,結(jié)合妊娠早期B型超聲(B超)指標(biāo)和孕婦年齡、孕周、體質(zhì)量等信息,計算出生DS患兒的危險系數(shù),進而篩選出DS高風(fēng)險孕婦的檢查項目。DS篩查根據(jù)不同孕周可分為妊娠早期篩查、妊娠中期篩查。
研究發(fā)現(xiàn)DS患兒母親血清中PlGF水平低于正常對照組,若將孕婦血清PlGF聯(lián)合妊娠相關(guān)蛋白A(PAPP-A)和游離人絨毛膜促性腺激素β亞單位(free β-hCG)進行DS篩查,DS檢出率略有提高,表明妊娠早期PlGF血清水平對DS的早期篩查有重要意義[23]。還有研究發(fā)現(xiàn)與正常妊娠胎盤相比,DS患兒胎盤組織中PlGF蛋白定量明顯減少,可能與胎盤缺血、缺氧,滋養(yǎng)細(xì)胞增殖、分化障礙有關(guān),但具體機制不明[24]。
隨著“全面兩孩”政策的放開,高齡、高危產(chǎn)婦增加,隨之而來的HDP、FGR、流產(chǎn)及DS等高危妊娠發(fā)生率將逐漸增高,尋找一種方便、快捷、特異度高的篩查方法對孕產(chǎn)婦進行分層管理,將有助于改善圍生結(jié)局,提高全民綜合素質(zhì)。PlGF在滋養(yǎng)細(xì)胞增殖、胎盤新生血管重鑄等方面發(fā)揮重要作用,與HDP、FGR、流產(chǎn)和DS等高危妊娠的發(fā)生、發(fā)展關(guān)系密切,因此,對PlGF的深入研究將有助于揭示這些疾病的發(fā)病機制,并為疾病的早期預(yù)測、動態(tài)監(jiān)測提供新的手段和方法。