血清中γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶及谷胱甘肽與妊娠期高血壓疾病的相關(guān)性及意義

楊 帆，劉 哲，程 波,劉會芳(綜述)，何榮霞(審校)

(蘭州大學第二臨床醫(yī)院婦產(chǎn)科，蘭州 730000)

妊娠期高血壓疾病是一種常見的妊娠期并發(fā)癥。該病以妊娠期婦女出現(xiàn)高血壓、蛋白尿為主要癥狀，繼而引發(fā)全身心、肝、腎、肺、腦等多臟器功能受損，危及母兒生命。目前仍是我國孕產(chǎn)婦及圍生兒死亡的主要原因，而其病因及發(fā)病機制一直是病理產(chǎn)科研究的熱點及難點。妊娠期高血壓疾病至今病因不明，目前解釋妊娠期高血壓疾病的病因主要有四種：免疫學說、胎盤滋養(yǎng)細胞缺血學說、氧化應激學說、遺傳學說。這些學說相互交叉，形成一元化學說，即妊娠期高血壓疾病與多基因有關(guān)，這種多基因遺傳背景使妊娠期高血壓疾病的易患性增加，因而導致母胎免疫失衡和免疫耐受失調(diào)，母胎界面生理性免疫抑制反應減弱，Th1介導的細胞免疫反應增強，滋養(yǎng)細胞受累且侵入能力下降，胎盤淺著床，胎盤缺血缺氧及胎盤局部細胞免疫反應增強，胎盤局部出現(xiàn)氧化應激，引起脂質(zhì)過氧化和氧自由基釋放，從而導致血管內(nèi)皮損傷，最終引發(fā)妊娠期高血壓疾病。目前公認的主要發(fā)病機制是血管內(nèi)皮細胞激活及損傷，而氧化應激和脂質(zhì)過氧化作用引起血管內(nèi)皮損傷在引起子癇前期發(fā)生、發(fā)展過程中起重要作用[1]。

1 γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶與妊娠期高血壓疾病

1.1γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的生物特性 γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(gamma-glutamyltransferase，γ-GT)是異二聚體酶，由大小兩個亞基組成，兩個亞基結(jié)合時的轉(zhuǎn)肽活力高于單個亞基的活力。在嚙齒類動物中γ-GT是單基因，但有復雜的結(jié)構(gòu)，在人體中是多基因，有七個基因或假遺傳因子組成。在肝臟、胰腺、胎盤、肺等組織中γ-GT的cDNA被克隆，在這些組織中被轉(zhuǎn)錄成不同的5-UTR(5-非編碼區(qū))，但被編碼成相同的蛋白質(zhì)。雖然在人體中γ-GT是一種普遍存在的酶，人體的各個組織中都有此酶，特別是一些分泌或吸收能力強的高蛋白組織中較多，如腎臟、肝臟、膽管、胰腺、盲腸、腦等[2-3]，但是因為糖基的不同，只有肝臟中的γ-GT可在血液中檢測出來。γ-GT經(jīng)肝臟清除，膽管排出，少量被腎臟分解[2]。雖然在正常生理狀態(tài)下，血液中γ-GT和細胞中γ-GT之間的聯(lián)系還沒有明確，但是血液中的γ-GT能反映細胞中γ-GT的特性已被確立[4]。

1.2γ-GT與谷胱甘肽的關(guān)系 γ-GT主要催化7-谷氨酰基的轉(zhuǎn)移，又稱γ谷氨酰基轉(zhuǎn)移酶。它參與組織攝取氨基酸的轉(zhuǎn)用機制，其是主要的決定細胞外谷胱甘肽(谷氨酰-L-半胱氨酸-L-甘氨酸)(glutathione，GSH)水解的酶類[2，5]，在這個過程中，細胞外的γ-GT催化GSH的γ-谷氨酰基與膜外的氨基酸結(jié)合而進入細胞內(nèi)，釋放出半胱氨酰-甘氨酸這個二肽結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，繼而通過細胞膜上的二肽酶將其分解成半胱氨酸和甘氨酸，后兩者是合成細胞內(nèi)GSH的重要氨基酸，是細胞內(nèi)GSH生物合成系統(tǒng)的限制性底物酶[2，6-7]。而且已證實，GSH作為細胞信號在轉(zhuǎn)用氨基酸的過程中是半胱氨酸的儲存池[8]，當半胱氨酸缺乏時，組織中的GSH降低，細胞失去抗氧化能力，增加氧化應激的易患性。故血清γ-GT的重要性在于維持GSH和半胱氨酸的平衡，是細胞內(nèi)抗氧化系統(tǒng)的重要組成部分[2]。

1.3γ-GT與妊娠的關(guān)系 黃秀娜等[9]研究妊娠晚期婦女血生化指標時發(fā)現(xiàn)，正常妊娠晚期孕婦血液中γ-GT、谷草轉(zhuǎn)氨酶、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、總膽紅素、肌酸激酶、尿素氮、尿酸一般受妊娠影響較小，其異?？赡苁且驒C體相應組織器官發(fā)生實質(zhì)性損傷或功能障礙所致。故在正常妊娠中γ-GT應是正常的。

1.4γ-GT與妊娠期高血壓疾病的相關(guān)性分析 γ-GT是反映肝臟及膽管疾病病情程度的簡便、經(jīng)濟、實用的實驗室指標之一，但近年來研究發(fā)現(xiàn)，γ-GT是氧化應激反應的標志，是氧化應激中獨立的危險因素，可以在早期預測氧化應激的一種敏感酶，可用于預測心血管事件的發(fā)生[4，10]。陳秀梅等[11]研究表明,γ-GT水平與血壓水平呈正相關(guān)，可能是舒張壓的獨立影響因素。Sluik等[12]進行的一項有1280例糖尿病患者參與的前瞻性調(diào)查發(fā)現(xiàn)，糖尿病患者中γ-GT增高與其病死率和心血管事件發(fā)生率有關(guān)。Seebacher等[13]研究發(fā)現(xiàn)，γ-GT是子宮內(nèi)膜癌中獨立的、新的預測指標，可用于子宮內(nèi)膜癌預后和治療的評估。Lee等[14]在14 439名韓國成年人的大樣本研究中發(fā)現(xiàn)，γ-GT參與了動脈粥樣硬化的病理過程，高γ-GT是冠狀動脈粥樣硬化的獨立危險因素，應予以更多關(guān)注。Kotani等[15]研究表明，在高血壓前期，血壓與γ-GT有聯(lián)系，是高血壓的獨立危險因素，是一個具有預測性的生化指標。

正常妊娠期婦女血中脂質(zhì)過氧化物水平從妊娠中期明顯升高。這是因為妊娠期腸道吸收脂肪能力增強，血脂增高，脂肪能較多積存。但胎盤組織的抗氧化作用也隨之增強，如谷胱甘肽過氧化物酶、錳和銅鋅-超氧化物歧化酶的mRNA表達增加和活性增強，以及抗氧化劑(維生素E)在正常孕婦的血漿濃度也高于未孕婦女。因此，正常妊娠期氧化和抗氧化作用保持相對平衡，以致不會產(chǎn)生氧化應激[16]。但妊娠期高血壓孕婦體內(nèi)存在氧化應激和脂質(zhì)過氧化，從而引起血管內(nèi)皮損傷，繼而引起子癇前期發(fā)生。有研究表明，子癇前期孕婦常伴有脂質(zhì)過氧化物的過量產(chǎn)生和抗氧化防御系統(tǒng)的受損[17]。

妊娠期高血壓疾病氧化應激的主要表現(xiàn)為：①脂質(zhì)過氧化物明顯增高，如硫巴比妥酸反應物、8-異前列腺素F2α；②蛋白質(zhì)過氧化物明顯增多，如硝基酪氨酸、羰基蛋白質(zhì)；③蛻膜段螺旋小動脈的特征性急性粥樣化改變也能證明可能存在氧化應激，使脂質(zhì)過氧化加強。妊娠期高血壓疾病氧化應激的發(fā)生機制：①過氧化物底物的增加，先兆子癇患者血漿中三酰甘油和非酯化脂肪酸水平相當于正常妊娠的2倍，尤其伴有較小的、密度較高的低密度脂蛋白顆粒增多，這種顆粒更容易被氧化[18]。一項對妊娠期高血壓患者外周血中脂代謝基因差異表達的研究發(fā)現(xiàn)，妊娠期高血壓綜合征(妊高癥)孕婦在孕16～20周已經(jīng)出現(xiàn)一定程度的脂代謝基因紊亂的改變[19]。②妊娠期高血壓疾病時參與氧化應激的酶活性增強，研究表明[18]，胎盤缺血/再灌注時黃嘌呤氧化酶及其前體黃嘌呤脫氫酶活性均增高，促進脂質(zhì)過氧化。③抗氧化作用的減弱、抗氧化劑活性降低或減少，研究發(fā)現(xiàn)[17-18]先兆子癇患者血漿中維生素E濃度比正常下降50%。胎盤局部抗氧化作用下降，如抗氧化劑(如血漿鐵還原能力)和某些抗氧化酶表達減少或活性下降(如超氧物歧化酶)，此外先兆子癇患者胎盤組織中缺乏清除H2O2的谷胱甘肽過氧化物酶，導致脂質(zhì)氫過氧化物產(chǎn)生增多。

促發(fā)氧化應激的根本原因是缺血/再灌注，因為重度妊娠期高血壓疾病患者全身小動脈痙攣，存在臟器低血流灌注現(xiàn)象和缺血/再灌注。故血清中γ-GT水平和孕婦血壓水平有相關(guān)性，γ-GT水平越高，高血壓患病風險越高。目前γ-GT參與調(diào)解血壓的機制尚不清楚，但從其生物學功能及妊娠期高血壓疾病的病因?qū)W說上來看，可能是通過以下途徑參與血壓調(diào)解[19,11]：①加強氧化應激反應。氧化應激可促使γ-GT升高，而γ-GT可促進體內(nèi)重要的還原物質(zhì)還原性谷胱甘肽降解，拮抗抗氧化活性，促進體內(nèi)活性氧類的形成，使血管內(nèi)皮細胞損害，產(chǎn)生動脈硬化。②γ-GT可吸附低密度脂蛋白并催化其氧化，從而增加血液中氧化型低密度脂蛋白水平，促進動脈粥樣硬化。③γ-GT通過參與胰島素分泌及糖尿病的發(fā)病，間接影響血壓的調(diào)解。

2 GSH與妊娠期高血壓疾病

2.1GSH的生物學功能 GSH是由谷氨酸、半胱氨酸、和甘氨酸組成三肽類巰基物質(zhì)，廣泛存在于植物、微生物和所有哺乳動物體內(nèi)，是體內(nèi)重要的抗氧化物質(zhì)，它廣泛參與體內(nèi)的多種物質(zhì)代謝，同時也調(diào)解細胞內(nèi)的代謝，它的生物學功能有[20]：①與嗜電子毒物結(jié)合，阻斷毒性化合物對DNA、RNA和蛋白質(zhì)的損害；②作為重要的還原劑，保護體內(nèi)重要的蛋白質(zhì)或酶的巰基免遭氧化；③儲存和轉(zhuǎn)用半胱氨酸。程春生等[21]在動物實驗中發(fā)現(xiàn)，正常大鼠的胰腺組織中GSH水平較恒定，在重癥胰腺炎大鼠中的GSH隨疾病程度的加重而降低。在正常情況下，GSH可保護體內(nèi)暴露于氧自由基的組織器官免受其侵害，當GSH降低時，可激活體內(nèi)的凋亡信號，引起細胞凋亡。故體內(nèi)GSH的多少可作為體內(nèi)抗氧化水平高低的重要因素。

2.2GSH與妊娠期高血壓疾病 妊娠期高血壓疾病中存在異常血脂代謝，高脂血癥可使體內(nèi)的氧化應激反應加強，還原性谷胱甘肽減少，體內(nèi)抗氧化能力下降，從而進一步損傷血管內(nèi)皮出現(xiàn)高血壓。張海平等[22]對妊娠期高血壓疾病的患者進行氧自由代謝的測定，發(fā)現(xiàn)在輕度妊高癥患者中機體為了清除氧自由基，消耗了部分GSH和超氧化物歧化酶，但還有代償能力；在重度妊高癥患者中GSH和超氧物歧化酶已顯著下降，提示機體的抗氧化能力下降，從而證實在妊高癥患者中脂質(zhì)過氧化和抗氧化系統(tǒng)失衡，導致血中脂質(zhì)過氧化物增多，促使妊娠期高血壓疾病的發(fā)生和發(fā)展。基于此項理論基礎(chǔ)，有研究表明在臨床工作中，用還原性谷胱甘肽聯(lián)合肝素治療妊娠期高血壓疾病，可以改善妊高癥患者的微循環(huán)，增加尿量，減少尿蛋白的滲漏，緩解臨床癥狀，延長孕周，具有安全可靠、不良反應小的特點[23]。

3 展 望

γ-GT作為一個常見的、簡便的實驗室指標，目前可用于預測妊娠期高血壓疾病的發(fā)生和發(fā)展。γ-GT值越高，妊娠期高血壓疾病的嚴重程度就越高，血液中GSH水平就越低，抗氧化能力下降?？寡趸芰Φ慕档停瑢е麦w內(nèi)清除氧自由基的能力下降，故妊娠期高血壓疾病的嚴重程度加劇。因此，γ-GT和GSH可用于預測妊高癥的發(fā)生，估計妊高癥的嚴重程度，從而為臨床判斷疾病的嚴重程度及治療工作提供一定的依據(jù)。

[1] Das B,Saha-Roy S,Das Gupta A,etal.Assessment of placental oxidative stress in pre-eclampsia[J].J Obstet Gynaecol India,2012,62(1):39-42.

[2] 莊興.γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶的病理生理基礎(chǔ)和新的臨床應用[J].現(xiàn)代醫(yī)學雜志，2010,25(2):6-10.

[3] Huseby NE.Multiple forms of serum gamma-glutamyl transferase.Association of the enzyme with lipoproteins[J].Clin Chim Acta,1982,124(1):103-112.

[4] Lee DH,Blomhoff R,Jacobs DR Jr.Is serum gamma glutamyltransferase a marker of oxidative stress?[J].Free Radic Res,2004,38(6):535-539.

[5] Whitfield JB.Gamma glutamyl transferase[J].Crit Rev Clin Lab Sci,2001,38(4):263-355.

[6] Meister A.Glutathione,ascorbate,and cellular protection[J].Cancer Res,1994,54(7 Suppl):1969s-1975s.

[7] Suzuki H,Hashimoto W,Kumagai H.Escherichia coli K-12 can utilize an exogenous gamma-glutamyl peptide as an amino acid source,for which gamma-glutamyltranspeptidase is essential[J].J Bacteriol,1993,175(18):6038-6040.

[8] Filomeni G,Rotilio G,Ciriolo MR.Cell signalling and the glutathione redox system[J].Biochem Pharmacol,2002,64(5/6):1057-1064.

[9] 黃秀娜，石玉玲，李林海，等.正常晚期妊娠婦女血生化指標分析[J].生物技術(shù)通訊，2011,22(3):424-427.

[10] Mason JE,Starke RD,Van Kirk JE.Gamma-glutamyl transferase:a novel cardiovascular risk biomarker[J].Prev Cardiol,2010,13(1):36-41.

[11] 陳秀梅，盧新政，占伊揚，等.血漿γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶與血壓水平的關(guān)系[J].中華高血壓雜志，2010，8(18)：744-748.

[12] Sluik D,Beulens JW,Weikert C,etal.Gamma-glutamyltransferase,cardiovascular disease and mortality in individuals with diabetes mellitus[J].Diabetes Metab Res Rev,2012,28(3):284-288.

[13] Seebacher V,Polterauer S,Grimm C,etal.Prognostic significance of gamma-glutamyltransferase in patients with endometrial cancer:a multi-centre trial[J].Br J Cancer,2012,106(9):1551-1555.

[14] Lee W,Ryoo JH,Suh BS,etal.Association of coronary artery calcification and serum gamma-glutamyl transferase in Korean[J].Atherosclerosis,2013,226(1):269-274.

[15] Kotani K,Shimohiro H,Adachi S,etal.Changes in serum gamma-glutamyl transferase and blood pressure levels in subjects with normal blood pressure and prehypertension[J].Clin Chim Acta,2008,389(1/2):189-190.

[16] 林其德.妊娠高血壓綜合征病因?qū)W研究進展與展望[J].中華婦產(chǎn)科雜志，2003,38(8)：471-473.

[17] Krishna Mohan S,Venkataramana G.Status of lipid peroxidation,glutathione,ascorbic acid,vitamin E and antioxidant enzymes in patients with pregnancy—induced hypertension[J].Indian J Physiol Pharmacol,2007,51(3):284-288.

[18] 紀蓓蓓.子癇前期孕婦及新生兒血漿8-ISO-PGF<2>水平與氧化損傷關(guān)系[D].上海:第二軍醫(yī)大學，2009.

[19] 王小平，李利華，姚超永，等.γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶與血壓的相關(guān)性分析[J].中國動脈硬化雜志，2012，20(9):802-804.

[20] 張吉.谷胱甘肽及其酶系統(tǒng)與6-OHDA氧化損傷的相關(guān)性研究[D].南京：南京醫(yī)科大學，2005.

[21] 程春生，賀克儉，張嶇，等.還原性谷胱甘肽消耗與胰腺炎嚴重程度的關(guān)系[J].廣東醫(yī)學，2012,2(33)：179-181.

[22] 張海平，趙會元，萬欣.妊高癥患者血清中氧自由基代謝水平變化及意義[J].醫(yī)學檢驗與臨床，2007,18(6)：56-57.

[23] 楊雙.還原性谷胱甘肽聯(lián)合肝素治療妊娠期高血壓疾病[J].藥物與臨床，2010,17(21)：60-61.