張文琦 姚春鳳 胡小娜 宋志慧 賈燚鑫

1華北理工大學臨床醫(yī)學院 河北唐山 063000；2唐山工人醫(yī)院婦產(chǎn)科；3唐山市婦幼保健院

子癇前期是指既往無高血壓病史，妊娠20周后確診的多系統(tǒng)疾病，占妊娠相關并發(fā)癥的4.6%[1]，是導致胎兒生長受限、死胎及孕產(chǎn)婦妊娠相關死亡的最常見原因之一[2]。目前研究發(fā)現(xiàn)，針對子癇前期高危人群予以預防措施，如口服低劑量阿司匹林可以降低子癇前期早產(chǎn)的發(fā)生率[3]。但通過超聲檢查結(jié)合生物物理參數(shù)不能準確預測子癇前期的發(fā)生，因此尋找合適的生物標志物輔助臨床醫(yī)師進行綜合判斷十分必要。隨著非編碼RNA的研究進展，miRNA以其特異性、穩(wěn)定性等特點受到廣泛關注。研究表明母體外周血循環(huán)中的miRNA可能與子癇前期的發(fā)生發(fā)展密切相關，有望成為預測子癇前期的生物標志物，對子癇前期的診治具有重要意義。本文就子癇前期病理生理機制、miRNA的結(jié)構(gòu)功能及母體外周血循環(huán)miRNA與子癇前期的相關性研究進行綜述。

1 子癇前期病理生理機制

1.1胎盤缺血缺氧 在子癇前期的研究過程中胎盤一直是人們關注的重點。有研究發(fā)現(xiàn)子癇前期患者的胎盤梗死較正常妊娠患者增加，提示子癇前期患者胎盤存在缺血缺氧[4]。子癇前期患者胎盤損傷反映了母體灌注不良，病變主要有絨毛組織梗死、無絨毛胎盤血池、炎癥及纖維蛋白沉積等[5]。在子癇前期胎盤的研究中，最開始提出了兩階段模型，即胎盤階段和臨床上明顯的母體疾病階段，均考慮是由于螺旋動脈重塑異常引起并進一步加重胎盤缺血缺氧。有研究進一步發(fā)現(xiàn)滋養(yǎng)細胞的侵襲及遷移是螺旋動脈重塑的基礎[6]，Lyall等[7]發(fā)現(xiàn)在子癇前期細胞滋養(yǎng)層侵襲不足，致螺旋動脈重塑不良，重塑本身對胎盤的血流量及氧合作用的影響并不明顯，但是通過數(shù)學建模發(fā)現(xiàn)重塑可以使血流的速度和脈動性降低一個數(shù)量級，可以減輕對胎盤絨毛及微絨毛的損傷。然而在子癇前期患者中發(fā)現(xiàn)其螺旋動脈重塑不良，母體血流速不能明顯降低，以噴射狀流入絨毛間隙，使絨毛損壞，形成點狀血栓排列的囊性病變，使得胎盤的血供氧供減少，進一步導致子宮動脈的阻力增加，加重胎盤的缺血缺氧[8]。這些研究與兩階段子癇前期模型并不相悖，而是進一步的探索了螺旋動脈重塑不良對子癇前期的影響。但是臨床中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)晚發(fā)型子癇前期足月分娩的新生兒不受生長限制，與胎盤的不良不符，因此考慮最初的兩階段模型主要是適用于早發(fā)型子癇前期。Redman等繼續(xù)研究發(fā)現(xiàn)子癇前期的第二胎盤病因[9]，即足月胎盤的灌注不良，并無胎盤不良而發(fā)生胎盤生長超過子宮容量，導致末端絨毛受壓阻礙灌注，從而導致合體滋養(yǎng)細胞缺氧和應激。因此對子癇前期的兩階段模型進行了更新，該模型提出第一階段為胎盤功能失調(diào)，第二階段為母體臨床綜合征。第一階段可能由三方面原因所致：①滋養(yǎng)細胞侵襲異常導致子宮螺旋動脈重塑障礙；②妊娠晚期胎盤超過子宮容量導致末端絨毛受壓，絨毛灌注失調(diào)，進一步加重胎盤缺血缺氧；③過度的滋養(yǎng)細胞衰老[10-11]。更新后的子癇前期兩階段模型更好的解釋了臨床中子癇前期患者，尤其是晚發(fā)型子癇前期患者的生理病理過程。

1.2氧化應激 氧化應激是由于氧化及抗氧化之間失平衡所致，可以導致高血壓，也可以促進高血壓的病理發(fā)展。氧化應激與妊娠及生殖系統(tǒng)疾病相關，由于胎盤線粒體的活性增加以及活性氧(ROS)的產(chǎn)生，胎盤自妊娠早期即處于氧化應激狀態(tài)[12-13]。在正常的胎盤形成過程中ROS的作用類似于第二信使，參與細胞增殖、遷移及血管形成等過程[14]，當ROS超過機體的抗氧化能力時，氧化應激隨之發(fā)生，導致子癇前期的發(fā)展[15]。有研究表明氧化應激發(fā)生在子癇前期中[16]，但是氧化應激是否為子癇前期子宮灌注減少的因素仍未明確。因大鼠子宮灌注壓降低導致心血管及腎臟異常與人類子癇前期的心血管與腎臟異常相似，Sedeek等通過在妊娠第14d大鼠的腹主動脈及卵巢動脈上放置銀夾使其子宮灌注壓降低，發(fā)現(xiàn)造模大鼠的平均動脈壓升高，血清及胎盤中氧化應激標志物如胎盤異前列烷、丙二醛及超氧化物均升高，活性氧活性降低[17]，說明胎盤缺血導致全身氧化應激增加。在另一項動物試驗研究中發(fā)現(xiàn)子癇前期大鼠延髓腹外側(cè)區(qū)(RVLM)的ROS水平升高，向RVLM注射超氧化物歧化酶模擬物(Tempol)減少氧化應激可以使子癇前期大鼠的心血管功能得到改善[18]。除發(fā)現(xiàn)氧化應激在子癇前期中的表達異常，在體外細胞學試驗中也證實中、高濃度的ROS可誘導滋養(yǎng)細胞凋亡，影響滋養(yǎng)細胞的侵襲及遷移，激活或破壞內(nèi)皮細胞進而導致子癇前期的發(fā)生[19-20]。

1.3免疫失調(diào) 正常妊娠與母體的免疫耐受密切相關，可以讓母體適應胎兒及胎盤的生長，限制對其的不良免疫反應。

1.3.1補體的過度激活和抑制失衡 補體的過度激活和抑制失衡均會導致不良妊娠結(jié)局的發(fā)生，有研究發(fā)現(xiàn)子癇前期患者的全身補體激活產(chǎn)物例如C4d、C3a、可溶性C5b9顯著升高，這表明子癇前期患者的補體系統(tǒng)被激活[21-22]。通過免疫熒光染色技術(shù)發(fā)現(xiàn)子癇前期患者的合體滋養(yǎng)細胞的包膜上膜攻擊復合體(MAC)及C4d的表達升高，提示補體系統(tǒng)的激活可能與胎盤的損傷及缺血密切相關[23]。在動物模型驗證中，Pierik等發(fā)現(xiàn)對子宮-胎盤灌注子癇前期模型大鼠予可溶性補體受體1、C3a受體拮抗劑或C5a受體拮抗劑，其模型大鼠的血壓較前下降[24]。這些研究均說明胎盤的補體激活、免疫失調(diào)與子癇前期胎盤損傷有著直接的聯(lián)系。

1.3.2T細胞的免疫耐受受損 細胞的免疫耐受受損也是子癇前期免疫失調(diào)的一個表現(xiàn)。在子癇前期患者中發(fā)現(xiàn)其局部及全身的Th1及Th17細胞因子失衡，抑制性Treg及Th2細胞因子下降。應用加壓素制作的子癇前期小鼠模型同樣發(fā)現(xiàn)Th1及Th17增加，Treg及Th2細胞因子減少[25]，從而揭示了子癇前期中Th1、Th17、Treg、Th2失衡與子癇前期的關系。除此之外，T細胞中“復合體”的激活也與子癇前期的補體系統(tǒng)激活密不可分。CD4 T細胞在T細胞溶酶體的作用下產(chǎn)生C3、C5，進一步與同源抗原及T細胞抗原受體(TCR)結(jié)合，C3轉(zhuǎn)變?yōu)镃3b，與T細胞表面補體受體結(jié)合進一步激活T細胞，C5轉(zhuǎn)變?yōu)镃5a，影響細胞內(nèi)轉(zhuǎn)導及Th1 T細胞的分化[26]。

2 miRNA的結(jié)構(gòu)及功能

miRNA是一類單鏈RNA分子，大約由22～25個核苷酸組成，目前發(fā)現(xiàn)的2000余種miRNA在人體中發(fā)揮著重要的調(diào)節(jié)作用[27]，據(jù)估計參與細胞增殖、分化、凋亡及發(fā)育的蛋白質(zhì)基因編碼翻譯約60%以上均有miRNA的參與[26]。目前發(fā)現(xiàn)的miRNA主要由內(nèi)含子及少量蛋白質(zhì)編碼基因的外顯子轉(zhuǎn)錄，其余為基因間的轉(zhuǎn)錄[28-29]。成熟的單鏈miRNA存在由2～8個核苷酸組成的高度保守序列，該段序列可以與一至數(shù)百個靶基因的mRNA 3’未翻譯區(qū)的堿基互補配對并結(jié)合，其主要功能為通過抑制翻譯、降解逆轉(zhuǎn)錄物及沉默基因表達，從而抑制mRNA[30]。miRNA在血漿、血清及尿液中穩(wěn)定存在，為成為生物標志物提供了機會[31]。

經(jīng)滋養(yǎng)細胞、原代滋養(yǎng)細胞以及內(nèi)皮細胞系等細胞實驗驗證，發(fā)現(xiàn)miRNA的過表達或沉默影響其細胞的侵襲遷移能力，可能進而影響胎盤的發(fā)育及功能。目前研究于胎盤中發(fā)現(xiàn)約600種miRNA,例如定位在19號染色體的miRNA簇(C19MC)及miR-371-3簇，定位于14號染色體的miRNA簇(C149MC)及定位于13號染色體的miR-17-92簇。除此之外還有miR-34家族、miR-181c、miR-99a等。其中位于19號染色體的miRNA簇是人類最大的miRNA簇之一，包含約54個miRNA，C19MC幾乎僅在胎盤中表達，與人類的胚胎發(fā)育相關[32-33]。妊娠早期即可檢測到C19MC miRNAs的表達，并隨孕周的延長在胎盤滋養(yǎng)細胞中顯著增加[34]。C19MC miRNAs是控制滋養(yǎng)層細胞分化，血管生成及侵襲、遷移的重要因素，其表達異?？赡軐е伦甜B(yǎng)細胞功能異常、子宮螺旋動脈重塑不良，進一步導致子癇前期的發(fā)展[28，35]。

3 循環(huán)miRNA與子癇前期

循環(huán)miRNA為各種疾病的生物標志物的探索帶來了新的思路，循環(huán)miRNA以其無創(chuàng)性成為多種疾病的生物標志物研究的熱點[36-38]。子癇前期疾病中關于miRNA的研究從胎盤組織開始，后經(jīng)細胞學實驗及動物模型實驗證實與子癇前期疾病的致病機制密切相關。隨后研究發(fā)現(xiàn)部分胎盤來源的miRNA在母體外周血循環(huán)中隨孕期動態(tài)變化。胎盤來源的miRNA可以從滋養(yǎng)細胞中釋放入血，在穩(wěn)定蛋白的保護下或外泌體的包裹中在血液中穩(wěn)定存在，免受降解[27,39]。我們發(fā)現(xiàn)妊娠母體循環(huán)中外泌體水平升高，目前檢測到的早發(fā)型和晚發(fā)型子癇前期母體循環(huán)中總外泌體及胎盤衍生的外泌體存在顯著差異，推測外泌體中包裹著的miRNA也存在差異，使得循環(huán)中外泌體中的miRNA有望成為監(jiān)測滋養(yǎng)細胞及胎盤功能的生物標志物。在子癇前期的研究過程中，母體循環(huán)miRNA的研究被廣泛關注，為子癇前期的無創(chuàng)性預測提供了可能[40]。

3.1循環(huán)miR-210與子癇前期 miR-210參與線粒體功能調(diào)節(jié)及缺氧反應，對于miR-210的研究始于腫瘤學，在腫瘤疾病中發(fā)現(xiàn)miR-210可以抑制細胞的增殖及促進細胞凋亡，進而抑制腫瘤的生長。在子癇前期疾病的研究過程中發(fā)現(xiàn)，與正常妊娠患者相比，miR-210在子癇前期患者胎盤組織中的表達升高，可以調(diào)節(jié)滋養(yǎng)細胞增殖、分化及缺氧，影響螺旋動脈重塑[41]。隨著循環(huán)miRNA的迅速發(fā)展，研究發(fā)現(xiàn)與正常妊娠患者血漿相比，子癇前期患者的血漿中miR-210的表達顯著上調(diào)：在輕度子癇前期患者血漿中升高約3.27倍，在重度子癇前期患者血漿中升高約9.49倍[42]。有研究對子癇前期不同嚴重程度的患者進行血清miR-210的檢測，發(fā)現(xiàn)其表達水平與疾病嚴重程度呈正相關[43]。Li等通過繪制受試者工作曲線(ROC)來評估子癇前期上調(diào)的miRNA的預測值，發(fā)現(xiàn)在中期妊娠患者miR-210的預測值為0.93[44]，這表明miR-210有望成為子癇前期的穩(wěn)定生物預測指標。miR-210作為缺氧激活因子，在機體發(fā)生缺血缺氧時，組織中的miR-210表達上調(diào)，促進新血管的生成，同時也會導致滋養(yǎng)細胞功能異常，從而導致胎盤缺血、缺氧進一步加重，促進子癇前期疾病的進展。近期有研究發(fā)現(xiàn)miR-210可以靶向參與滋養(yǎng)細胞功能調(diào)節(jié)的968個預測靶向基因，同時其下游靶基因如Wnt家族成員2(Wnt2)、雙特異性磷酸酶9(DUSP9)等多個基因廣泛參與新陳代謝及生長發(fā)育，因此miR-210的失調(diào)，可能不僅參與胎盤功能失調(diào)[45]，而且對子癇前期母體臨床綜合征的形成存在重要的影響[46]。

3.2循環(huán)miR-155與子癇前期 miR-155為內(nèi)皮依賴性血管舒張的重要調(diào)節(jié)劑，miR-155被發(fā)現(xiàn)在子癇前期患者胎盤中表達上調(diào)，與富含半胱氨酸的蛋白61(CYR61)密切相關，miR-155可以與CYR61mRNA 的3’-UTR相結(jié)合，抑制轉(zhuǎn)錄及翻譯[47]。Shen等發(fā)現(xiàn)與正常妊娠患者相比，子癇前期患者血清miR-155表達升高，miR-155可以降低原代臍靜脈內(nèi)皮細胞的內(nèi)皮一氧化氮合酶(eNOS)和一氧化氮(NO)的表達[48]，通過這項研究我們發(fā)現(xiàn)miR-155與子癇前期內(nèi)皮功能障礙密切相關，可能通過抑制eNOS影響內(nèi)皮細胞的功能進而導致子癇前期的發(fā)生。Yang等[49]發(fā)現(xiàn)子癇前期患者血漿中miR-155表達水平較正常妊娠患者升高，同時發(fā)現(xiàn)miR-155的血漿表達與白介素17(IL-17)、母體蛋白尿及尿足細胞數(shù)量呈正相關，miR-155的過表達可以導致CD4+T細胞產(chǎn)生更多的IL-17，導致足細胞中腎病蛋白(nephrin)的降低和足細胞凋亡，導致子癇前期患者蛋白尿的形成及進展。Wang等[50]對子癇前期患者及健康孕婦孕早期的血清進行miR-155檢測，再次證實miR-155在子癇前期患者血清中表達顯著升高，運用ROC曲線分析發(fā)現(xiàn)基于miR-155水平的ROC曲線下面積為0.93，95%可信區(qū)間為0.893～0.967，說明孕早期的miR-155的血清水平可能對預測子癇前期的發(fā)生有一定的價值。關于miR-155與子癇前期發(fā)病機制的研究中，Witvrouwen等[51]提出了一個新的觀點，即外周血循環(huán)miR-155下調(diào)細胞因子信號轉(zhuǎn)導抑制物1(SOCS1)，導致JAK2/STAT3信號通路被激活，進一步導致血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)的表達增加。VEGF在孕早期的濃度下降，可以使滋養(yǎng)層細胞侵入，完成螺旋動脈重塑，但在子癇前期患者中，VEGF的表達升高，導致螺旋動脈重塑異常，進而發(fā)生胎盤缺血缺氧，缺血缺氧的胎盤可以在循環(huán)中分泌抗血管生成因子，導致血管壁受損，形成惡性循環(huán)。

3.3循環(huán)miR-144與子癇前期 miR-144為缺血、缺氧的調(diào)節(jié)因子，在子癇前期患者的胎盤組織低表達，Xiao等[52]證實了這一結(jié)果，并且通過細胞學實驗發(fā)現(xiàn)miR-144通過靶向磷酸酶和張力蛋白同源物(PTEN),誘導PTEN表達增加，使滋養(yǎng)細胞的侵襲及遷移能力受損，增加細胞凋亡，可能影響螺旋動脈重塑。對于母體外周血循環(huán)miR-144，Li等[53]通過對子癇前期患者的血漿進行miRNA分析，并對不同子癇前期患者母體血漿進行驗證，發(fā)現(xiàn)miR-144在子癇前期患者中低表達，同時發(fā)現(xiàn)失調(diào)的miRNA在輕度子癇前期患者中比重度子癇前期患者中更明顯，這與他們預期的結(jié)果不同，考慮miRNA與子癇前期患者早期病理變化相關。這項實驗顯示miR-144在子癇前期患者血漿中差異表達，并且可能與子癇前期疾病程度密切相關。隨后Jairajpuri等[54]通過對輕度子癇前期及重度子癇前期患者的血漿進行分析，發(fā)現(xiàn)miR-144在重度子癇前期患者的表達降低，并推測miR-144可能通過對轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)的調(diào)控來進一步影響胎盤的發(fā)育，但該實驗并未針對這一觀點進一步證實。Hu等[55]發(fā)現(xiàn)miR-144-3p負向調(diào)控環(huán)氧化酶-2(Cox-2)，Cox-2為前列腺素合成的限速酶，可以調(diào)控前列腺素的合成水平，子癇前期患者胎盤組織中Cox-2表達升高，大量炎性物質(zhì)刺激并粘附于內(nèi)皮細胞表面表達的白細胞上，大量的前列腺素可以刺激促炎細胞因子的產(chǎn)生，并且使血管的通透性增加，促進單核巨噬細胞遷移及單核細胞粘附，誘導巨噬細胞趨化，最終導致子癇前期的內(nèi)皮細胞損傷及全身炎癥反應。在miR-144對子癇前期致病機制研究過程中，環(huán)狀RNA的作用也受到關注，最新研究表明CircZDHHC20及Circ_0085296分別可以通過miR-144/GRHL2軸及miR-144/E-cadherin軸影響滋養(yǎng)層細胞的增殖、遷移和侵襲，進而可能影響螺旋動脈重塑[56-57]。

3.4循環(huán)miR-1233與子癇前期 多項研究發(fā)現(xiàn)miR-1233與腫瘤疾病密切相關，并可能成為癌癥診治的生物標志物。在子癇前期疾病中，miR-1233也逐漸受到關注，首先是Ura等[58]通過妊娠12～14周的患者血清進行微陳列分析，發(fā)現(xiàn)與正常妊娠相比妊娠晚期發(fā)生重度子癇前期的患者血清中存在19個差異表達的miRNA，其中12個上調(diào)，7個下調(diào)，繼續(xù)通過qRT-PCR技術(shù)對miR-1233進行驗證，發(fā)現(xiàn)miR-1233作為上調(diào)的miRNA在兩組病例中的差異最大，表明它是重度子癇前期患者血清中表達率最高的miRNA；這項研究提示了早期失調(diào)的miRNA與子癇前期的發(fā)病機制存在潛在相關。Munaut等[59]選取妊娠24～36周的孕婦采集母體血清，根據(jù)患者分娩時的情況，進行回顧性研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)子癇前期患者中miR-1233-3p顯著上調(diào)，并對其進行ROC曲線分析，發(fā)現(xiàn)miR-1233-3p的曲線下面積為0.673，說明miR-1223有望成為預測子癇前期的生物標志物之一。目前尚無關于母體外周血miR-1223與子癇前期發(fā)病機制的研究，仍需進一步探索。

子癇前期母體循環(huán)中miRNA的研究還有很多，越來越多的研究者對子癇前期患者胎盤及循環(huán)中的miRNA的表達情況進行比較，從而為子癇前期的疾病預測提供更有利的支持。但是針對循環(huán)miRNA在子癇前期疾病發(fā)生發(fā)展中的機制尚未進行更加充分的研究，需要進一步深入探索。除此之外，在子癇前期患者母體循環(huán)中發(fā)現(xiàn)的差異性表達的miRNA在不同研究結(jié)果中的重合度不高，這可能與入組的病例數(shù)量不夠充分有關，同時不同的RNA提取方法也會對結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，因此發(fā)現(xiàn)更為穩(wěn)定方便且統(tǒng)一的RMA提取方法也是我們需要進一步努力的方向之一。

在子癇前期母體循環(huán)miRNA作為生物標志物的研究過程中，母體循環(huán)miRNA的采集時機與疾病之間的關系也應予以考慮。根據(jù)目前研究表明，循環(huán)miRNA在不同孕周的表達可能有所不同，在疾病的不同病情程度中的表達也可能動態(tài)變化，目前尚無動態(tài)監(jiān)測子癇前期患者整個孕期循環(huán)miRNA變化的相關研究。循環(huán)miRNA作為潛在生物標志物仍需要進行驗證，并將其與疾病的機制相結(jié)合，以更好的解釋子癇前期的發(fā)展過程，為臨床的相關工作提供更有利的理論支持。

4 小結(jié)與展望

目前，子癇前期的發(fā)病機制仍未完全闡明，因疾病的動態(tài)性及異質(zhì)性需要對其進行更為廣泛及深入的探索。miRNA廣泛參與子癇前期的病理生理過程。循環(huán)中miRNA因其穩(wěn)定的特性可以得到更好的檢測，為成為子癇前期的生物標志物提供了可能。然而，到目前為止，我們的研究只是發(fā)現(xiàn)了循環(huán)miRNA在子癇前期患者中的表達差異，其差異表達所涉及的機制并未深入的研究，并且因個體差異及病例數(shù)量的限制，不同研究的循環(huán)miRNA重疊較少，因此需要我們進一步探索，從而找到合適的子癇前期生物標志物用以預測子癇前期的發(fā)生發(fā)展過程，為子癇前期疾病的早期預測提供更有利的工具。