姚偉潔,馮 欣
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院北京婦幼保健院,北京 100006
復(fù)發(fā)性自然流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion,RSA)是妊娠的常見并發(fā)癥之一,我國通常將妊娠28周前3次及以上胎兒丟失稱為RSA,其發(fā)生率為15%~25%,且復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)隨流產(chǎn)次數(shù)的增加而上升。RSA的病因復(fù)雜,妊娠12周以前RSA的病因多為遺傳因素、內(nèi)分泌異常、生殖免疫功能紊亂及血栓前狀態(tài)等,12周至28周出現(xiàn)RSA主要為血栓前狀態(tài)、感染、妊娠附屬物異常和嚴(yán)重的先天性異常等[1]。目前針對RSA的治療主要通過手術(shù)糾正子宮解剖結(jié)構(gòu)異常,通過葉酸、肝素及阿司匹林等藥物改善母體高凝狀態(tài),或通過誘導(dǎo)產(chǎn)生封閉抗體從而抑制母嬰間的免疫排斥。
有研究發(fā)現(xiàn),滋養(yǎng)層細(xì)胞功能缺陷導(dǎo)致的血管生成異常被認(rèn)為是RSA最重要的原因之一,通過調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖、遷移和侵襲來促進(jìn)胎盤血管生成,可以作為治療RSA有效方法之一[2]。血管生成因子和微小核糖核酸(Micro RNA, miRNA)是影響血管生成的關(guān)鍵因素。此外有研究發(fā)現(xiàn),外泌體具有重要的血管生成調(diào)控作用[3],外泌體能夠?qū)⑿攀购颂呛怂幔╩essenger RNA,mRNA)、miRNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)傳遞給受體細(xì)胞,進(jìn)行細(xì)胞間的通訊,從而改善血管生成以維持正常妊娠。
中藥治療RSA具有獨(dú)特優(yōu)勢,而且取得了較好療效,其現(xiàn)代研究也發(fā)現(xiàn)中藥復(fù)方能通過調(diào)控血管生成而對RSA發(fā)揮治療作用。本文對影響RSA胎盤血管生成的血管生成因子、miRNA以及外泌體在血管生成中的調(diào)控作用進(jìn)行綜述,并闡述中藥復(fù)方通過調(diào)控血管生成治療RSA的現(xiàn)狀,為中藥復(fù)方治療RSA提供新思路。
血管生成異常導(dǎo)致了多種疾病的發(fā)生發(fā)展。血管內(nèi)皮細(xì)胞通過增殖、遷移,形成新的血管,并進(jìn)行血管網(wǎng)絡(luò)的重建,從而為器官提供血液和氧氣,是器官生長和發(fā)育的重要途徑。該過程由多種生長因子和信號傳導(dǎo)途徑控制,且依賴于促血管生成因子和抗血管生成因子的平衡調(diào)控,當(dāng)該平衡被打破,則誘發(fā)疾病。血管生成不足會引發(fā)高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化以及心肌缺血等心血管疾病。血管生成過量,則會誘發(fā)腫瘤疾?。?]。ZANG等[5]發(fā)現(xiàn)木犀草素能夠通過抑制Notch1表達(dá)抑制血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)分泌,進(jìn)而抑制胃癌細(xì)胞的血管生成而形成血管生成擬態(tài)。HANG等[6]提出姜黃素能夠抑制胃癌細(xì)胞來源的間充質(zhì)干細(xì)胞誘導(dǎo)的人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)成管、遷移和集落形成,并與VEGF有關(guān)。IWASAKI等[7]使用胎盤生長因子(placental growth factor,PlGF)療法,通過促進(jìn)心肌修復(fù)和血管生成治療缺血性心臟病,取得了良好效果。以上研究結(jié)果表明改善血管生成已成為治療血管生成失衡疾病的重要手段。
研究發(fā)現(xiàn),血管生成參與了妊娠全過程,妊娠成功取決于胎盤能否構(gòu)建良好的血管網(wǎng)絡(luò)以滿足母體與胎兒之間的生理交換[8]。血管生成伴隨著子宮和臍帶血流量的顯著增加,從而為胎兒提供充足的血液和氧氣,有利于胚胎著床與發(fā)育。特別在孕晚期,子宮和臍帶的血流量及血管密度隨著胎兒生長而急劇增加[9],若血管生成異常,胚胎血供減少,營養(yǎng)供給不足,胚胎無法存活,從而導(dǎo)致流產(chǎn)[10]。王為男等[11]通過免疫組化染色法發(fā)現(xiàn),RSA患者絨毛間質(zhì)內(nèi)血管數(shù)量明顯減少,管腔狹窄,甚至出現(xiàn)血管破裂和血細(xì)胞外溢等現(xiàn)象。Abdel-Razik等[12]采用三維多普勒超聲觀察發(fā)現(xiàn)RSA患者子宮動(dòng)脈血流阻力較高,且子宮內(nèi)膜血流較低。更有學(xué)者以同樣方法證實(shí)RSA患者子宮內(nèi)膜血管化程度較正常妊娠女性降低,并提示螺旋動(dòng)脈數(shù)量不足,顯示患者血管生成與血流灌注受損[13]。以上研究均證明血管生成異常是RSA患者的顯著病理特征,而血管生成的正常進(jìn)行是成功妊娠的必要前提。因此,改善血管生成成為治療RSA的有效方法之一。
3.1 血管生成因子在調(diào)控RSA胎盤血管生成中發(fā)揮重要作用多個(gè)促血管生成因子和抗血管生成因子參與了血管生成過程,如VEGF、成纖維細(xì)胞生長因子(fibroblast growth factor,F(xiàn)GF)、血管生成素(Angiopoietin, ANG)蛋白家族和金屬蛋白酶誘導(dǎo)因子(extracellular matrix metalloproteinase inducer,EMMPRIN)等。血管生成因子通過促進(jìn)或抑制血管生成誘導(dǎo)疾病發(fā)生??梢姡{(diào)控血管生成因子可以成為治療血管生成異常的方式。
3.1.1 VEGF VEGF對血管生成發(fā)揮重要的促進(jìn)作用是參與血管生成過程中的關(guān)鍵蛋白[5,14-15],有研究發(fā)現(xiàn)在妊娠過程中胎兒和胎盤組織中均能檢測到VEGF蛋白及其mRNA表達(dá),VEGF通過介導(dǎo)子宮內(nèi)膜組織血管重塑,利于胚胎著床,是重要的生長調(diào)節(jié)因子[16]。而通過檢測RSA患者血清發(fā)現(xiàn)其VEGF含量較正常妊娠女性顯著降低[17]。XU等[18]通過Meta分析發(fā)現(xiàn),VEGF基因1154G/A(rs1570360)、+936C/T(rs3025039)、634G/C(rs2010963)和583T/C(rs3025020)多態(tài)性與RSA易感性有關(guān)。
VEGF主要通過調(diào)控VEGFR-1和VEGFR-2酪氨酸受體發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)。有研究發(fā)現(xiàn),敲除VEGFR-1會導(dǎo)致胎盤血管生成障礙,從而導(dǎo)致流產(chǎn)[9]。sVEGFR-1為VEGF的可溶性受體,又稱為可溶性fms樣酪氨酸激酶(soluble FMS-related tyrosine kinase 1,sFLT-1),它可以與VEGF的膜受體競爭結(jié)合VEGF,從而抑制VEGF誘導(dǎo)血管生成的生物學(xué)活性,是VEGF的有效拮抗劑[19]。VEGF通過與VEGFR-2結(jié)合,促使VEGFR-2發(fā)生二聚化和自磷酸化而激活,進(jìn)而對下游信號通路發(fā)揮激活作用,促進(jìn)血管生成[20-21]。除了在胎盤血管生成中的作用外,VEGF還參與胎盤血流量調(diào)節(jié)。BOGIC等[22]通過超微結(jié)構(gòu)觀察和熒光染色發(fā)現(xiàn),VEGF存在于羊胎盤的母體和胎兒血管中,且VEGF在妊娠期間可改善膜內(nèi)血管的分布和通透性。
3.1.2 FGFs FGFs在體內(nèi)和體外均是有效的血管生成因子。FGF可刺激子宮動(dòng)脈和胎兒胎盤動(dòng)脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖,促進(jìn)血管生成,提高多種細(xì)胞類型的細(xì)胞存活率[23]。唐雪蓮等[24]通過12例人早孕絨毛離體組織及16例RSA絨毛體外分離培養(yǎng),消化分離出細(xì)胞后,加入FGF進(jìn)行培養(yǎng),發(fā)現(xiàn)FGF能夠促進(jìn)絨毛滋養(yǎng)層細(xì)胞生長。
3.1.3 ANG蛋白家族 ANG蛋白家族也被證明是重要的血管生成因子,對血管生成具有調(diào)節(jié)作用,包括ANG1、ANG2、ANG3、ANG4和酪氨酸激酶受體1和2(Tie1和Tie2)。ANG蛋白家族均可與Tie結(jié)合發(fā)揮對血管生成的調(diào)節(jié)作用,其中ANG1和ANG4能夠通過誘導(dǎo)Tie2的磷酸化促進(jìn)血管生成,ANG2和ANG3能夠抑制Tie2的磷酸化,從而抑制血管生成[25]。Hess等[26]通過檢測孕鼠模型ANG1含量發(fā)現(xiàn)其ANG1 mRNA表達(dá)升高。而LEINONEN等[27]發(fā)現(xiàn),ANG1或Tie2的缺失可導(dǎo)致孕鼠血管生成障礙,進(jìn)而造成不良妊娠結(jié)局。楊廷仙[28]通過測定流產(chǎn)患者血清和蛻膜組織ANG1和ANG2發(fā)現(xiàn)二者能夠通過影響血管生成造成流產(chǎn)。
3.1.4 EMMPRIN EMMPRIN在胎盤中同樣被證明具有促血管生成作用。DANG等[29]通過比較未孕、孕中期和孕后期的大鼠發(fā)現(xiàn),EMMPRIN有助于上調(diào)子宮和血管中基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)的表達(dá),促進(jìn)胎盤發(fā)育早期的螺旋動(dòng)脈重塑過程。王永清等[30]發(fā)現(xiàn),孕婦絨毛組織中存在EMMPRIN陽性表達(dá),絨毛內(nèi)滋養(yǎng)層細(xì)胞中的EMMPRIN表達(dá)隨孕周增加而逐漸加強(qiáng),通過RNA干擾EMMPRIN的表達(dá)能夠抑制滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲。
3.2 RSA的發(fā)生存在miRNA表達(dá)差異,并與胎盤血管生成密切相關(guān)
3.2.1 RSA的發(fā)生存在miRNA表達(dá)差異 miRNA是約22個(gè)核苷酸的非編碼RNA分子,參與轉(zhuǎn)錄后的基因調(diào)控。有證據(jù)表明,miRNA在子宮內(nèi)膜異位癥、先兆子癇、不育癥和其他生殖系統(tǒng)疾病中起重要作用。DONG等[31]使用人類miRNA芯片分析了RSA患者與正常妊娠婦女的絨毛或蛻膜中miRNA表達(dá)譜,發(fā)現(xiàn)RSA患者絨毛中hsa-miR-184、hsa-miR-187和hsa-miR-125b-2的表達(dá)較高,而hsa-miR-520f、hsa-miR-3175和hsa-miR-4672的表達(dá)低于正常妊娠婦女。且在RSA患者蛻膜中發(fā)現(xiàn)hsa-miR-517c、hsa-miR-519a-1、hsa-miR-522、hsa-miR-520h和hsa-miR-184表達(dá)上調(diào)。通過對差異miRNA進(jìn)行Gene Ontology(GO)分析和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)通路分析發(fā)現(xiàn),RSA的發(fā)生與miRNA血管生成有關(guān)。以上研究表明RSA的發(fā)生存在miRNA表達(dá)變化,探尋差異miRNA的表達(dá)可以作為診斷RSA的標(biāo)記物,也可為治療RSA提供可能。
3.2.2 miRNA通過影響胎盤血管生成導(dǎo)致RSA miRNA在RSA的血管生成中發(fā)揮了重要作用,ZHU等[32]通過測定RSA患者絨毛和蛻膜組織發(fā)現(xiàn)miR-16表達(dá)升高,體外實(shí)驗(yàn)中miR-16的上調(diào)抑制了HUVECs增殖、遷移和血管形成。進(jìn)一步通過注射miR-16到小鼠體內(nèi),發(fā)現(xiàn)異常的miR-16水平會影響微血管密度及胎盤和胚胎重量,并通過抑制VEGF在懷孕小鼠中的表達(dá)而引起RSA。XIA等[33]通過分離流產(chǎn)患者胚胎絨毛組織樣本,證明miR-575在流產(chǎn)孕婦的胎盤中被顯著上調(diào)。進(jìn)一步通過體外培養(yǎng)人絨毛膜癌細(xì)胞JEG-3,并使用miR-575抑制劑進(jìn)行干預(yù),發(fā)現(xiàn)血管生成蛋白VEGF表達(dá)顯著升高,并有效促進(jìn)了血管生成。以上研究表明miRNA的變化可通過抑制胎盤血管生成進(jìn)而導(dǎo)致RSA。
研究表明,血管生成可以被細(xì)胞來源的外泌體調(diào)節(jié)。外泌體是杯狀磷脂雙層囊泡,大小在40~100 nM之間,外泌體的產(chǎn)生源于細(xì)胞膜向內(nèi)出芽并形成核內(nèi)體,后期核內(nèi)體限制膜向多泡體(multivesicular bodies,MVBs)內(nèi)侵,MVBs與質(zhì)膜融合釋放出內(nèi)囊泡,即為外泌體[3]。外泌體已經(jīng)被證明可以從多種類型細(xì)胞中釋放,其包含基于起源組織的蛋白質(zhì)、mRNA和miRNA,其通過與受體細(xì)胞結(jié)合進(jìn)行細(xì)胞間的通訊并影響受體細(xì)胞功能[3,34]。
研究發(fā)現(xiàn),從RSA患者子宮沖洗液和黏液中能夠分離得到外泌體,表明外泌體存在于子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的頂端表面上。通過對子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞及其分泌的外泌體進(jìn)行miRNA分析,發(fā)現(xiàn)hsa-miR-200c、hsa-miR-17和hsa-miR-106a含量最高,且與胚胎植入高度相關(guān)[35]。GIACOMINI[36]通過分離人胚胎源外泌體發(fā)現(xiàn)其能夠被子宮內(nèi)膜細(xì)胞吸收,表明胚胎和子宮內(nèi)膜能夠通過外泌體進(jìn)行信息通訊。Komaki則通過培養(yǎng)人足月胎盤組織中的間充質(zhì)干細(xì)胞(mesenchymal stem cells,MSCs),并分離培養(yǎng)基中MSCs分泌的外泌體,發(fā)現(xiàn)MSCs分泌的外泌體能夠刺激內(nèi)皮細(xì)胞血管生成,表明胎盤中釋放的外泌體具有血管生成的調(diào)節(jié)作用。
外泌體能夠通過攜帶蛋白和miRNA至靶細(xì)胞,進(jìn)而調(diào)節(jié)血管生成。VRIJSEN等[37]通過分離心肌細(xì)胞祖細(xì)胞中的外泌體,發(fā)現(xiàn)其對內(nèi)皮細(xì)胞遷移具有促進(jìn)作用,進(jìn)一步分離外泌體得到EMMPRIN,發(fā)現(xiàn)EMMPRIN能夠通過誘導(dǎo)MMP和VEGF表達(dá)促進(jìn)細(xì)胞遷移和血管生成。該實(shí)驗(yàn)為臨床治療RSA提供了新思路。通過分離RSA患者血清及蛻膜組織,并提取其中的外泌體,通過測定外泌體中差異蛋白及miRNA表達(dá),可以快速確定RSA發(fā)生的影響因素。甚至通過改造外泌體,使其包裹具有改善血管生成的蛋白或miRNA,從而達(dá)到治療RSA的目的。
5.1 中醫(yī)對RSA病機(jī)的認(rèn)識中醫(yī)認(rèn)為RSA屬“滑胎”“數(shù)墮胎”及“屢孕屢墮”等范疇,其最早見于隋代《諸病源候論·婦人妊娠諸侯上》,而宋代齊仲甫在《女科百問》一書中首次提出了其臨床特點(diǎn)為“應(yīng)期而下”,并指出可以通過預(yù)服杜仲丸(由杜仲、續(xù)斷組成)預(yù)防滑胎,開創(chuàng)了補(bǔ)腎法治療滑胎的先河[38]。通過對醫(yī)家治療RSA的總結(jié),普遍認(rèn)為滑胎主要源于腎虛導(dǎo)致的沖任虛寒,進(jìn)而引起胎失所養(yǎng),胎結(jié)不實(shí),屢孕屢墮。腎虛失煦或陰虛生熱會導(dǎo)致血瘀,新血下注胞宮不利,胎失所養(yǎng),進(jìn)而導(dǎo)致胎動(dòng)不安或墮胎[39-40]。因此治療RSA的治則可概括為“溫腎補(bǔ)脾,活血化瘀”,從而達(dá)到安胎的治療效果。
5.2 中藥復(fù)方能夠通過改善血管生成治療RSA滋腎育胎丸是羅元愷教授在“壽胎丸”的基礎(chǔ)上加減而成,可用于治療脾腎兩虛、沖任不固所致的胎動(dòng)不安及滑胎等,其治療RSA的有效率達(dá)90%以上。其功效為補(bǔ)腎健脾、益氣培元、養(yǎng)血安胎、強(qiáng)壯身體。儲繼軍等[41]使用CBA/J×DBA/2小鼠構(gòu)建RSA動(dòng)物模型,通過滋腎育胎丸治療,發(fā)現(xiàn)其能夠降低RSA小鼠的胚胎丟失率,通過提高RSA小鼠體內(nèi)VEGF、VEGFR-2表達(dá)改善蛻膜血管新生與重鑄。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),滋腎育胎丸能夠改善VEGF/PI3K/AKT信號通路,改善蛻膜組織的微血管密度[42]。
補(bǔ)腎安胎沖劑是安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院的院內(nèi)制劑,其在“壽胎丸”的基礎(chǔ)上加減,并根據(jù)“腎主生殖”“胞胎系于腎”理論形成,可補(bǔ)腎健脾,益氣安胎。研究發(fā)現(xiàn),其治療妊娠成功率達(dá)80%以上,經(jīng)補(bǔ)腎安胎沖劑治療的RSA患者,其血清VEGF水平升高,sFlt-1水平降低,并與促進(jìn)胎盤絨毛血管形成顯著相關(guān)[43]。進(jìn)一步研究通過DBA/2×CBA/J小鼠構(gòu)建RSA動(dòng)物模型,并經(jīng)過補(bǔ)腎安胎沖劑干預(yù),光鏡及電鏡下觀察到蛻膜組織血管數(shù)量與RSA組相比更加豐富,血管壁及血管內(nèi)皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)趨于完整[44]。儲繼軍等[32]還發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎安胎沖劑能通過升高RSA小鼠蛻膜組織中的VEGF及VEGFR-2表達(dá),從而改善蛻膜組織的血管重鑄[45]。而李偉莉等[46]研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎安胎沖劑可以通過上調(diào)RSA小鼠蛻膜組織中TGF-β1/PI3K/Akt信號通路,進(jìn)而促進(jìn)RSA小鼠母胎界面血管生成。郝樂樂[47]研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎安胎沖劑可通過激活VHL/HIF-1α信號通路從而間接啟動(dòng)VEGF通路,促進(jìn)血管生成。
養(yǎng)血安胎方是首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院李恩堂先生的經(jīng)驗(yàn)方,目前已在臨床應(yīng)用30余年,其保胎成功率達(dá)98.2%,獲子率為98.0%[48],可補(bǔ)腎健脾,養(yǎng)血安胎。武穎等[49-50]通過建立腎虛血瘀型復(fù)發(fā)性流產(chǎn)小鼠模型對該方進(jìn)行了更深入研究,并使用養(yǎng)血安胎方進(jìn)行干預(yù),發(fā)現(xiàn)該方能夠通過調(diào)控TGF-β/Smad通路促進(jìn)子宮內(nèi)膜VEGF表達(dá),從而調(diào)節(jié)胎盤植入,且療效與劑量成正相關(guān)。
此外,黨慧敏等[51]研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎活血方聯(lián)合地屈孕酮片能夠明顯上調(diào)RSA患者血清中VEGF表達(dá)水平,從而促進(jìn)胎盤血管生成以維持妊娠。馮延紅等[52]通過安胎止血方聯(lián)合西藥治療RSA患者,發(fā)現(xiàn)患者血清中胎盤生長因子(placental growth factor,PLGF)、Ang-2水平均較治療前升高,從而促進(jìn)血管生成,提高妊娠成功率。楊秀芳等[53]研究發(fā)現(xiàn)補(bǔ)腎益氣養(yǎng)血方聯(lián)合西藥治療RSA,有助于升高患者PLGF和Ang-2水平,提高妊娠成功率。
越來越多的證據(jù)顯示,RSA的發(fā)生與血管生成障礙有關(guān),血管生成因子和miRNA作為影響血管生成的關(guān)鍵因素,越來越受到研究者的重視。血管生成因子具有促進(jìn)或抑制血管生成的作用,從而影響疾病的發(fā)生發(fā)展。通過激動(dòng)促血管生成因子表達(dá),可以促進(jìn)血管生成,進(jìn)而改善RSA。miRNA作為近年的研究熱點(diǎn),其血管生成調(diào)節(jié)作用在多種疾病中都得到了驗(yàn)證,在RSA患者中,miRNA可通過調(diào)節(jié)血管生成相關(guān)因子抑制血管生成,導(dǎo)致RSA的發(fā)生。而外泌體作為胎盤與母體間進(jìn)行交流的通訊形式,能夠通過攜帶蛋白質(zhì)、mRNA和miRNA至受體細(xì)胞,進(jìn)而影響受體細(xì)胞的功能。通過分離RSA患者的血清及蛻膜組織中的外泌體,并測定外泌體中差異蛋白及miRNA的表達(dá),可以快速確定影響RSA發(fā)生的蛋白及miRNA。而通過改造外泌體,使其包裹具有改善血管生成的蛋白或miRNA,也可作為治療RSA的有效方法之一。
中藥復(fù)方治療RSA一般以補(bǔ)腎活血為治則,現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)中藥復(fù)方治療RSA多通過調(diào)節(jié)血管生成因子來促進(jìn)血管生成,從而改善妊娠成功率。然而,由于復(fù)方成分復(fù)雜,中藥的治療作用往往是多靶點(diǎn)的,至今尚未發(fā)現(xiàn)中藥復(fù)方通過調(diào)節(jié)外泌體,進(jìn)而調(diào)節(jié)外泌體中的蛋白及miRNA的相關(guān)報(bào)道,因此,該領(lǐng)域具有重大研究前景。