季燕雯，陳先俠，王海霞，盧曉倩，孫嘉敏

子癇前期(preeclampsia, PE)是妊娠期高血壓的特殊類型，主要特征為妊娠20周后出現(xiàn)高血壓、蛋白尿和水腫，而分娩后血壓恢復(fù)正常，嚴(yán)重影響母嬰健康,是導(dǎo)致孕產(chǎn)婦和圍生兒死亡的主要因素。妊娠34周前發(fā)病的子癇一般稱早發(fā)型PE，目前確切機(jī)制不明，分娩是其唯一治愈手段。故本文對(duì)早發(fā)型PE血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷機(jī)制進(jìn)行綜述，以深入了解該病，為其防治提供理論依據(jù)。

1 絨毛外滋養(yǎng)層細(xì)胞(extravillous cytotrophoblasts, EVTs)入侵受損介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷

1.1 兩步理論 已有證據(jù)表明，PE的發(fā)生發(fā)展有多種因素參與，如螺旋動(dòng)脈重塑受損、氧化應(yīng)激、氧調(diào)節(jié)異常等，滋養(yǎng)層細(xì)胞異常侵襲是導(dǎo)致螺旋動(dòng)脈重塑受損的重要原因[1-2]。許多學(xué)者支持兩步理論，第一階段，EVTs入侵母體螺旋動(dòng)脈造成血管重塑不良，擴(kuò)張螺旋動(dòng)脈并增加子宮胎盤血流量，誘發(fā)胎盤和內(nèi)皮損傷；第二階段，這些受損組織釋放抗血管生成因子，如可溶性血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體1(sFlt-1)和可溶性內(nèi)皮糖蛋白(sEng),誘導(dǎo)全身內(nèi)皮功能紊亂，導(dǎo)致妊娠20周后高血壓和蛋白尿，在早發(fā)型PE中表現(xiàn)更明顯[3]。

1.2 自噬對(duì)EVTs的入侵作用 近年研究發(fā)現(xiàn)，胎盤自噬與PE發(fā)病機(jī)制有關(guān)[4-5]。自噬是細(xì)胞成分自我降解的過(guò)程，其中雙膜自噬體隔離細(xì)胞器并和溶酶體融合，使溶酶體酶消化內(nèi)容物，通過(guò)這個(gè)機(jī)制，細(xì)胞可在饑餓或低氧等應(yīng)激條件下存活。正常妊娠胎盤發(fā)育早期，存在生理性胎盤缺氧復(fù)氧，自噬對(duì)維持細(xì)胞生物能量中合成代謝和分解代謝平衡至關(guān)重要。在饑餓條件下，哺乳動(dòng)物西羅莫司靶蛋白C1(mTORC1)被抑制，釋放mTORC1-自噬激活激酶(ULK)復(fù)合物，游離ULK復(fù)合物誘導(dǎo)自噬。研究發(fā)現(xiàn)，自噬對(duì)低氧狀況下EVTs入侵和血管重塑必不可少,缺氧誘導(dǎo)因子(HIF)1在誘導(dǎo)自噬中起重要作用，缺氧穩(wěn)定HIF1α蛋白質(zhì)并激活BNIP3，BNIP3釋放Bcl-1和Bcl-2復(fù)合物，然后游離Bcl-2抑制PI3激酶，導(dǎo)致自噬激活[6]。缺氧導(dǎo)致p53活性顯著增強(qiáng)并導(dǎo)致細(xì)胞滋養(yǎng)細(xì)胞凋亡。與正常妊娠孕婦相比，來(lái)自PE孕婦培養(yǎng)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells， HUVECs)生長(zhǎng)被顯著抑制，伴隨G1停滯和凋亡增加，原因?yàn)閜53蛋白表達(dá)上調(diào)，誘導(dǎo)G1停滯，隨后上調(diào)p21表達(dá)，并下調(diào)細(xì)胞周期蛋白E表達(dá)和CDK2-cyclin E復(fù)合物；另一方面，p53的上調(diào)也激活了Bax基因并抑制Bcl-2和BIRC5基因表達(dá)，導(dǎo)致Bax/Bcl-2比率增加并隨后激活半胱天冬酶級(jí)聯(lián)反應(yīng)，最終導(dǎo)致凋亡機(jī)制的啟動(dòng)[7]。Bildirici等[8]提出自噬是在營(yíng)養(yǎng)缺乏期間被激活的一種生存機(jī)制，認(rèn)為在早發(fā)型PE患者中，胎盤缺氧復(fù)氧轉(zhuǎn)變機(jī)制異常，細(xì)胞處于持續(xù)的缺氧微環(huán)境中，細(xì)胞發(fā)生氧化應(yīng)激，引起滋養(yǎng)層細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞自噬活性增加，而細(xì)胞發(fā)生過(guò)度自噬導(dǎo)致細(xì)胞功能受損，甚至自噬性死亡增加，最終導(dǎo)致滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲不足，子宮螺旋動(dòng)脈重塑不全、胎盤淺著床，胎盤出現(xiàn)缺血、缺氧等病理生理改變，誘發(fā)一系列PE臨床表現(xiàn)。但自噬調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲能力及內(nèi)皮細(xì)胞成管能力的具體機(jī)制還需繼續(xù)研究。sEng抑制缺氧條件下EVTs自噬導(dǎo)致血管重塑失敗，在20%O2條件下，sEng不影響EVTs侵襲和血管重塑，在2%O2條件下，sEng抑制細(xì)胞侵襲EVTs,在8%O2條件下sEng減少血管重塑[9]。Pan等[10]研究發(fā)現(xiàn)早發(fā)型PE組的自噬水平與晚發(fā)型PE組比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而晚發(fā)型與正常組之間無(wú)差異，證實(shí)了自噬在早發(fā)型PE發(fā)病機(jī)制中的意義。

2 氧化應(yīng)激與抗血管生成因子對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的作用

子宮動(dòng)脈血流減少，子宮胎盤灌注不足，導(dǎo)致胎盤缺血缺氧，胎盤釋放生物活性因子(如抗血管生成因子)增多導(dǎo)致母體血管功能障礙。這些抗血管生成因子包括sFlt-1、sEng、纖溶酶原激活物抑制劑1、生長(zhǎng)因子抑制劑、炎性細(xì)胞因子、活性氧(ROS)或超氧陰離子、缺氧誘導(dǎo)因子和血管緊張素(Ang)Ⅱ抗體受體。目前氧化應(yīng)激、sFlt-1和炎性細(xì)胞因子與早發(fā)型PE關(guān)系較為緊密。

2.1 氧化應(yīng)激介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷 胎盤局部過(guò)度氧化應(yīng)激可能損害胎盤滋養(yǎng)層細(xì)胞的生物學(xué)功能，因而損傷子宮螺旋動(dòng)脈的生理重塑，導(dǎo)致胎盤淺著床、內(nèi)皮細(xì)胞損傷并最終導(dǎo)致PE 。

2.1.1 Gadd45α：生長(zhǎng)停滯和DNA損傷誘導(dǎo)Gadd45α表達(dá)，Gadd45α是Gadd45家族一個(gè)關(guān)鍵成員[11]。氧化應(yīng)激可能通過(guò)激活p38MAPK信號(hào)傳導(dǎo)誘導(dǎo)Gadd45α過(guò)表達(dá)來(lái)影響基質(zhì)金屬蛋白酶活性，以影響滋養(yǎng)層細(xì)胞的侵襲，并增加sFlt-1和sEng的分泌，參與PE的發(fā)生發(fā)展[12]。體外HUVECs研究發(fā)現(xiàn)，Gadd45α敲除或p38抑制劑在低氧/復(fù)氧暴露的HUVECs中通過(guò)抑制氧化應(yīng)激提供保護(hù)作用，抑制細(xì)胞凋亡，促進(jìn)血管生成。Li等[12]采用siRNA沉默Gadd45α基因通過(guò)抑制p38MAPK信號(hào)傳導(dǎo)減少細(xì)胞凋亡、增加細(xì)胞遷移來(lái)減輕氧化應(yīng)激，提示Gadd45α可作為治療PE的新靶點(diǎn)。

2.1.2 ROS：胎盤缺氧時(shí)釋放大量ROS，ROS是超氧化物陰離子，其作為細(xì)胞信號(hào)級(jí)聯(lián)中的第二信使激活了許多氧化還原敏感信號(hào)通路，包括核因子κB(NF-κB)。ROS可引起全身炎性反應(yīng)，誘導(dǎo)滋養(yǎng)層細(xì)胞的凋亡從而影響滋養(yǎng)層細(xì)胞的浸潤(rùn)能力，還可引起內(nèi)皮源性舒張因子一氧化氮的失活，使血管舒張不良，內(nèi)皮功能障礙，最終導(dǎo)致妊娠期高血壓。2009年Leeper等[13]發(fā)現(xiàn)Apelin/APJ是血管氧化應(yīng)激的調(diào)節(jié)因子，發(fā)現(xiàn)Apelin能抑制脂肪細(xì)胞中ROS的產(chǎn)生和釋放，并減輕心肌細(xì)胞的氧化應(yīng)激。相反，也有研究發(fā)現(xiàn)Apelin-13可促進(jìn)血管平滑肌細(xì)胞中ROS的產(chǎn)生，Apelin可能通過(guò)調(diào)節(jié)NOX4-AngⅡ途徑來(lái)升高血壓[14]。

2.1.3 長(zhǎng)鏈脂肪酸氧化：長(zhǎng)鏈脂肪酸氧化可通過(guò)氧化應(yīng)激和炎性內(nèi)皮細(xì)胞損傷參與PE的發(fā)病。Ding等[15]研究表明，嚴(yán)重早發(fā)型PE患者胎盤組織中長(zhǎng)鏈脂肪酸氧化酶(LCHAD)表達(dá)減少，而晚發(fā)型PE患者與對(duì)照組間LCHAD表達(dá)無(wú)顯著差異。游離脂肪酸(FFA)會(huì)導(dǎo)致氧化應(yīng)激，脂肪細(xì)胞可通過(guò)分泌炎性細(xì)胞因子激活血管內(nèi)皮細(xì)胞復(fù)制NF-κB信號(hào)通路，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷。激活的NF-κB調(diào)節(jié)腫瘤壞死因子α(TNF-α)、細(xì)胞間黏附分子1(ICAM-1)和其他炎癥因子的轉(zhuǎn)錄，F(xiàn)FA與NF-κB信號(hào)通路可能存在正反饋關(guān)系。NF-κB與PE患者外周血單核細(xì)胞中DNA結(jié)合能力高于正常妊娠者，提示NF-κB在PE單核細(xì)胞中顯著激活，F(xiàn)FA和炎性反應(yīng)相互促進(jìn)形成惡性循環(huán)，最終導(dǎo)致細(xì)胞損傷。Qiao和Sun[16]發(fā)現(xiàn)后續(xù)發(fā)展為PE的婦女在第一次產(chǎn)檢時(shí)血漿脂肪酸結(jié)合蛋白4(FABP4)濃度明顯高于未發(fā)生PE的婦女。FABP4血漿濃度每增加1單位，PE發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)升高4%～8%，并認(rèn)為其可獨(dú)立預(yù)測(cè)PE。還有研究指出PE患者妊娠早期血清脂質(zhì)氧化終產(chǎn)物丙二醛濃度升高，可與其他早期標(biāo)志物聯(lián)合預(yù)測(cè)PE的發(fā)生[17]。因此，氧化應(yīng)激、脂質(zhì)代謝和炎性內(nèi)皮損傷與PE的發(fā)病密切相關(guān)。

2.2 sFlt-1介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷

2.2.1 sFlt-1導(dǎo)致母體廣泛的內(nèi)皮功能障礙：sFlt-1是血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VEGF)和胎盤生長(zhǎng)因子 (PIGF)受體的可溶形式。PIGF與VEGF具有約50%的同源性，作用于兩個(gè)血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子家族受體，即存在于血管內(nèi)皮細(xì)胞上[sFlt-1和含有激酶插入?yún)^(qū)的受體(KDR)]。KDR負(fù)責(zé)VEGF在內(nèi)皮細(xì)胞上的作用，而sFlt-1似乎不直接參與血管生成。sFlt-1充當(dāng)血管生成的負(fù)調(diào)節(jié)劑，隔離細(xì)胞外VEGF。VEGF與sFlt-1和KDR受體結(jié)合，PIGF以高親和力與sFlt-1受體結(jié)合，PIGF通過(guò)從sFlt-1受體中置換VEGF，使其能夠結(jié)合活性KDR受體[18]。

2.2.2 sFlt-1基因表達(dá)受氧濃度調(diào)控：缺氧導(dǎo)致sFlt-1基因上調(diào)使得sFlt-1產(chǎn)生。PE患者子宮血管重塑異常，胎盤缺氧狀態(tài)釋放大量sFlt-1進(jìn)入母體循環(huán)，過(guò)表達(dá)的sFlt-1通過(guò)胎盤向母體循環(huán)遷移并抑制VEGF和PIGF的產(chǎn)生，導(dǎo)致主動(dòng)脈內(nèi)皮功能障礙[19]。sFlt-1在母體循環(huán)中與游離的VEGF和PIGF結(jié)合，從而降低其膜受體的生物利用度,抑制VEGF和PIGF對(duì)母體內(nèi)皮細(xì)胞和足細(xì)胞的作用。胎盤缺氧誘導(dǎo)胎盤蛻膜中自由基和HIF-1α的產(chǎn)生。PE婦女HIF-1α過(guò)表達(dá)可上調(diào)sFlt-1，引起血管收縮，重塑不足[20]。

2.2.3 sFlt-1/PIGF比率反映循環(huán)血管生成平衡并與疾病嚴(yán)重程度相關(guān)：Zeisler等[21]開(kāi)展的一個(gè)大型前瞻性多中心研究提示，在無(wú)PE情況下,sFlt-1/PIGF<38的女性，至少1周(陰性預(yù)測(cè)值99.3%)的測(cè)試時(shí)間內(nèi)可能不會(huì)發(fā)展為PE；相反，有超過(guò)85%的sFlt-1/PIGF>38的孕婦很有可能患有PE；sFlt-1和sEng是預(yù)測(cè)PE的最有力指標(biāo)，可導(dǎo)致PE中螺旋動(dòng)脈重塑不足和胎盤血管床發(fā)育畸形。此外，血清sFlt-1可能預(yù)測(cè)妊娠12周前的PE。Caillon等[22]證明早發(fā)型PE患者在發(fā)病前第1周sFlt-1/PIGF比率陽(yáng)性預(yù)測(cè)值為21%，在第4周為18%，認(rèn)為此比率可用于早發(fā)型PE的常規(guī)管理，避免不適當(dāng)?shù)淖≡褐委煟哂酗@著的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 炎性反應(yīng)介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷 PE是多種原因?qū)е履阁w產(chǎn)生過(guò)度炎性反應(yīng)的結(jié)果。胚胎對(duì)于母體來(lái)說(shuō)是半移植物，著床時(shí)必然會(huì)發(fā)生局部炎性反應(yīng)，過(guò)度應(yīng)答則可導(dǎo)致內(nèi)皮功能紊亂，釋放炎癥因子，引發(fā)PE[23]。在健康孕婦中，炎癥細(xì)胞因子的分泌可調(diào)節(jié)免疫和炎性反應(yīng)，而PE患者發(fā)生炎性反應(yīng)可導(dǎo)致白細(xì)胞介素1(IL-1)、IL-6、IL-8、IL-17、IL-22、TNF-α等炎癥細(xì)胞因子的釋放增加。

2.3.1 IL-11：IL-11是IL-6家族細(xì)胞因子,該家族共享一個(gè)輔助信號(hào)分子。Winship等[24]指出IL-11在妊娠早期胚胎植入和子宮內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞蛻膜化過(guò)程中起重要作用，其在女性生殖道中是一種多效的信號(hào)傳導(dǎo)細(xì)胞因子，能調(diào)節(jié)細(xì)胞周期，對(duì)胎盤發(fā)育至關(guān)重要。最近IL-11已被證明有助于胎盤的調(diào)節(jié)，并導(dǎo)致PE的發(fā)生[25]。Winship和Dimitriadis[26]研究證明，IL-11通過(guò)JAK/STAT3途徑調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細(xì)胞遷移和入侵，并經(jīng)STAT3的IL-11信號(hào)傳導(dǎo)途徑上調(diào)滋養(yǎng)層細(xì)胞衍生因子，從而抑制其侵襲性。最近有研究證實(shí)，IL-11可能通過(guò)STAT3在小鼠胎盤和蛻膜中起作用，并認(rèn)為IL-11升高損害了子宮自然殺傷細(xì)胞(uterus natural iller, uNK)分化和成熟[25]。此外，也有研究發(fā)現(xiàn)IL-11的升高造成小鼠早產(chǎn)[27]。在正常妊娠或后來(lái)患PE的婦女中，妊娠頭3個(gè)月的血清IL-11水平發(fā)生量化；隨后發(fā)展為PE的婦女血清IL-11顯著增加[25]。這一發(fā)現(xiàn)意味著IL-11在PE的發(fā)生中起潛在致病作用，并為其將來(lái)作為PE預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物奠定了基礎(chǔ)。Winship和Dimitriadis[25]提出IL-11在早期PE癥狀出現(xiàn)前升高，但樣本量小存在局限性。一項(xiàng)小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，PE小鼠停止IL-11注射后緩解了血壓升高，但蛋白尿病情加重及小鼠胎兒體質(zhì)量增加，強(qiáng)調(diào)了IL-11靶向治療改善PE的潛在可行性[25]。有數(shù)據(jù)表明，針對(duì)胎盤和(或)蛻膜IL-11可防止局部炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)發(fā)生并恢復(fù)胎盤功能，但需對(duì)大批婦女進(jìn)行進(jìn)一步的研究，以確定IL-11作為PE血清預(yù)測(cè)性生物標(biāo)志物的臨床價(jià)值[26]。

2.3.2 IL-22：研究發(fā)現(xiàn)，PE母親和新生兒臍帶血中IL-22濃度高于健康孕婦，發(fā)生炎性反應(yīng)后，IL-22大量釋放，并且IL-22受體表達(dá)導(dǎo)致信號(hào)通路的激活，IL-22與其受體結(jié)合激活JAK1和Tyk2，后者通過(guò)絲氨酸和酪氨酸在STAT1,3和5中的磷酸化作用觸發(fā)多種細(xì)胞內(nèi)途徑，最終保持免疫穩(wěn)態(tài)[27]。因此，IL-22在PE發(fā)病中也起著至關(guān)重要的作用。

3 免疫與血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷

3.1 NK細(xì)胞介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷 在針對(duì)腫瘤及異體移植的研究中發(fā)現(xiàn),活化的NK細(xì)胞可識(shí)別血管內(nèi)皮細(xì)胞表面配體,緊密黏附于血管內(nèi)皮細(xì)胞,引起內(nèi)皮細(xì)胞功能改變,血管通透性增強(qiáng)[27]。有研究表明,在PE中NK細(xì)胞活性增強(qiáng)，可能通過(guò)LFA-1/ICAM-1、VLA-4/VCAM-1通路與血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)生黏附及相互作用，進(jìn)而參與PE血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷[28]。近年來(lái)，妊娠婦女uNK成為研究熱點(diǎn)[29-30]。uNK是母胎界面最豐富的免疫細(xì)胞類型，在人和小鼠中都含有70%的蛻膜白細(xì)胞，研究表明 uNK是子宮螺旋動(dòng)脈重塑和介導(dǎo)母體-胎兒免疫耐受所必需的[31]。在母胎界面，uNK在人類白細(xì)胞抗原異常激活下毒性增強(qiáng)，且使EVTs入侵不足及子宮螺旋動(dòng)脈重塑異常,致使血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，最終導(dǎo)致妊娠早期PE的發(fā)生[32]。還有研究表明，蛻膜uNK能分泌大量的細(xì)胞因子，如粒細(xì)胞巨噬細(xì)胞集落刺激因子、干擾素、生長(zhǎng)刺激因子1、腫瘤壞死因子等。干擾素-γ、干擾素-α 具有促進(jìn)組織滋養(yǎng)葉細(xì)胞遷移作用，引起胎盤淺著床、螺旋動(dòng)脈重塑受阻，誘發(fā)病理妊娠，進(jìn)一步導(dǎo)致血管內(nèi)皮功能障礙[33]。雖然NK細(xì)胞可誘發(fā)PE，但是其與PE病情嚴(yán)重程度、起始時(shí)間關(guān)系尚不明確，進(jìn)一步對(duì)uNK進(jìn)行研究將可能成為治療PE的新方向[33]。

3.2 調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(regulatory T cell, Treg)介導(dǎo)的內(nèi)皮細(xì)胞損傷 Treg細(xì)胞分為胸腺Treg細(xì)胞和胸腺外Treg細(xì)胞，在TGF-β存在下刺激天然CD4+ T細(xì)胞表達(dá)[34]。 胸腺Treg細(xì)胞占Treg細(xì)胞的70%，而胸腺外Treg細(xì)胞占30%。Samstein等[35]報(bào)道胸腺外Treg細(xì)胞在維持妊娠中起重要作用，sEng可通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合TGF-β受體抑制TGF-β活性，推測(cè)sEng擾亂了胸腺外Treg細(xì)胞的分化，導(dǎo)致母體對(duì)胎兒的耐受性降低。Treg細(xì)胞的重要作用之一是調(diào)節(jié)炎癥，這種炎癥誘導(dǎo)Th1型免疫改變，隨后誘導(dǎo)排斥，抑制Treg細(xì)胞功能從而導(dǎo)致內(nèi)皮功能障礙。Wang等[36]通過(guò)基因研究指出，siRNA可介導(dǎo)Th1和Th17細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子的下調(diào)，促進(jìn)CD4+ T細(xì)胞亞群免疫平衡、改善PE局部和全身炎性反應(yīng)，緩解內(nèi)皮細(xì)胞損傷程度，為早發(fā)型PE治療提供新思路。

綜上,PE孕婦胎盤灌注不足導(dǎo)致胎盤缺血缺氧，細(xì)胞處于持續(xù)的氧化應(yīng)激狀態(tài)，引起細(xì)胞自噬活性增加，造成滋養(yǎng)層細(xì)胞功能受損；與此同時(shí)，血管內(nèi)毒性物質(zhì)和炎性介質(zhì)的增多使得相應(yīng)血管舒張功能降低，引起血管內(nèi)皮細(xì)胞活性因子的釋放，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞損傷和(或)功能障礙。對(duì)這些損傷因子及其作用機(jī)制的深入研究有助于PE的檢測(cè)、預(yù)防和治療,有利于緩解PE孕婦的癥狀,改善胎盤和全身組織器官灌注,降低PE母嬰病死率。