胎膜早破與細胞凋亡的研究進展

在臨產前的胎膜破裂，稱胎膜早破（PROM），是圍產期影響母兒發病率和死亡率的常見妊娠并發癥。發生在妊娠滿37周后是足月胎膜早破（tPROM）。發生在妊娠滿37周之前是足月前胎膜早破（pPROM即28～37周），發生率約3%，30%～40%的早產與pPROM有關。

自20世紀50年代起學者們就對胎膜早破發生的病因進行了多方面的研究，盡管有許多因素與胎膜早破相關，但是至今有關胎膜早破確切的病理機制仍不清楚[1]。

近幾年研究人員從分子生物學水平、社會心理生物學模式、神經內分泌免疫網絡學說、基因調控及基因環境相互作用學說等方面進行了病因學的研究，使我們較深入地認識了該病。有研究表明，細胞凋亡可能與胎膜早破存在一定的關系，本文就這一問題綜述如下。

胎 膜

人類胎膜由絨毛膜層、羊膜層及細胞外基質（ECM） 組成。ECM對細胞的黏附、遷移、增殖、分化及基因表達的調控具有重要作用。胎膜的抗張機械力依賴于ECM的膠原類型。羊膜和絨毛膜分別通過一層基膜（BM）與ECM相連。整個孕期ECM承受著持續的張力并保持動態平衡來適應宮腔容量和壓力的增長。Pressman研究證實[2]，隨孕周增加胎膜的彈性強度相應增加，尤其是在妊娠20周時更顯著，39周時開始明顯下降。羊膜中的膠原成分在妊娠32周后開始減少。pPROM的胎膜所含的膠原成分更少，抗張力也更低。最新的研究表明，胎膜破裂的最終機制是膠原合成、分泌及溶解的代謝失衡所引起的[3]。

胎膜早破

在整個妊娠過程中，覆蓋子宮頸內口的胎膜組織是趨向于變薄和弱化的，目的是有利于產程的開始[4]。如果這個過程加速或程度加重，將導致胎膜組織結構改變，使胎膜組織不能承受宮腔內的壓力的增加而發生胎膜破裂。研究表明，發生胎膜早破的患者與未發生者相比胎膜組織明顯變薄，而絨毛膜的基底膜、滋養葉細胞、膠原纖維和纖維母細胞發育不良和老化現象多見，羊膜結締組織中的肌成纖維細胞的體密度和數密度明顯降低[5，6]。另外一些研究結果顯示，凋亡細胞在胎盤及胎膜組織也可見[7，8]。

細胞凋亡

所謂的細胞凋亡（APO）是指細胞的程序性死亡，因細胞內外環境變化或死亡信號觸發以及在基因調控下引起細胞的主動性死亡。凋亡產生過程中的遺傳調控機制極其復雜，目的是維持機體的穩態，如果發生細胞凋亡調控異常就可能產生各種疾病。

近年來研究表明，在自身免疫性疾病、病毒性感染、胚胎發育，成熟器官穩定性的保持以及許多疾病，如腫瘤的發生、各種退行性疾病的發生和發展都與細胞凋亡有密切關系[9]。細胞凋亡還與機體正常生理活動的維持以及組織器官的發育有關，在正常妊娠中凋亡在維持胚胎發育中起重要作用，凋亡的過多或過少都將導致機體病理狀態。

在胎膜結構重建以及胎膜細胞生長、發育、分化和再生過程中細胞凋亡調節可能存在重要作用。細胞外基質是維持胎膜結構的重要部分，對胎膜起著骨架支撐作用，胎膜細胞發生凋亡使細胞外基質產生減少后，胎膜強度和韌度減弱，導致胎膜破裂[10]。Tsatas等在人和動物中的研究顯示[11]，正常足月分娩和胎膜早破產程發動中，包括膠原、層黏連蛋白和氨基葡聚糖等在內的細胞外基質總量急劇減少，這一表現在胎膜早破者中更明顯，而在足月剖宮產者無明顯改變。因此認為，胎膜早破中細胞凋亡的增加導致了胎膜降解的增加，從而導致了胎膜的破裂。

Bcl-2與Bax

目前細胞凋亡在分子生物學研究中被認為是細胞對內外刺激產生的一種反應[12]，基因在細胞凋亡的調控中占大部分。細胞凋亡主要調節途徑有兩條[13，14]：①線粒體通路，包括Bcl-2等抑制凋亡蛋白和促Bax等凋亡蛋白這兩類作用相反的調控蛋白，這兩種蛋白的表達水平決定了細胞凋亡與否。Bcl-2定位于內質網、線粒體膜及核膜上，通過抑制MPT開放和維持線粒體Δφm，通過阻止線粒體內AIF和細胞色素C的釋放而抑制細胞凋亡[15]。②死亡受體通路，指腫瘤壞死因子受體（TNFR）超家族（如Fas，TNFR），存在于的細胞表面，可與攜帶凋亡信號的專一性配體結合誘導細胞凋亡。

Bcl-2是細胞程序性死亡的抑制基因，它抑制細胞凋亡，阻止程序化細胞死亡，延長細胞生存周期，在細胞凋亡的分子調節中起著重要的作用[16]。Bcl-2定位于18號染色體，由3個外顯子組成，長度230bp，編碼的蛋白質由239個氨基酸組成，分子量25kD的膜蛋白，抑制p53、C-myc誘發的細胞調亡。

Bax屬于凋亡調控基因之一，由Oltrai等研究者首先發現，并對其結構和功能進行了描述，Bax與Bcl-2有40%同源性，但是二者的作用完全相反，Bax是促進細胞凋亡的調控因子[17]。Bax基因定位于19號染色體q13.3～q13.4，全長4.5kb，由6個外顯子組成。其mRNA通過不同剪切可編碼21kd、24kd、4.5kd 3種蛋白。

研究表明，哺乳動物Bcl-2蛋白家族成員不少于15個，有3個功能不同的亞家族[18]。有研究認為，Bcl-2基因家族成員自身或彼此間可形成二聚體/多聚體[19]。Bax可形成同源二聚體（Bax/Bax），能激活Caspase原的活化，引起細胞凋亡，也可與Bcl-2形成異源二聚體Bax-Bcl-2抑制Caspase原的活化，從而抑制細胞凋亡。Bax、Bcl-2形成了一個調控系統：①Bax形成同源二聚體時，便誘導凋亡；②當Bcl-2蛋白表達量逐漸升高，Bax二聚體會逐步分離，起到“中和”Bax-Bax誘導凋亡的作用，也就是說凋亡的調節與細胞內Bcl-2與Bax的比例有關，當細胞內的Bax增高，當Bax過多不能被結合時則會引起細胞凋亡，當細胞內Bcl-2增高，可通過結合Bax抑制細胞凋亡。Bcl-2家族蛋白的主要作用位點在線粒體膜上[20]，因此保證了線粒體在細胞凋亡過程中的“主開關”作用地位。

細胞色素C

細胞色素C在正常情況下不能通過外膜。細胞凋亡過程中，細胞色素C通過線粒體外膜釋放，在ATP/dATP的參與下，在胞質中與Apaf-1（apoptotic protease activating factors）結合形成寡聚體（apoptosome）[21～23]，并激活下游的caspases。caspases是與秀麗隱桿線蟲（C.elegans）同源的執行哺乳動物細胞凋亡的一組蛋白酶家族，大量研究表明，在多種死亡模型中線粒體釋放細胞色素C到胞質是引發凋亡的重要步驟[24]。

Korsmeyer等證實[25]，Bax在受到凋亡刺激時構象發生變化，使Bax寡聚體形成并整合到線粒體外膜上，引起線粒體釋放細胞色素C，表明促凋亡蛋白可能通過直接降低線粒體外膜穩定性而促進細胞色素C的釋放[26]。

總之，導致胎膜早破的因素很多，是多因素的相互作用產生的結果。基因調控下胎膜細胞凋亡增加有可能是胎膜早破的發病機理之一，有待今后進一步研究證實。所以研究PROM確切的發病機制仍是我們指導防治的關鍵。

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