鈣網(wǎng)蛋白在自然流產(chǎn)中的相關(guān)性研究*

熊焱強(qiáng)，鄧小月 綜述，李志英 審校

(三峽大學(xué)仁和醫(yī)院婦產(chǎn)科，湖北宜昌 443002)

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鈣網(wǎng)蛋白在自然流產(chǎn)中的相關(guān)性研究*

熊焱強(qiáng)，鄧小月 綜述，李志英△審校

(三峽大學(xué)仁和醫(yī)院婦產(chǎn)科，湖北宜昌 443002)

[關(guān)鍵詞]鈣網(wǎng)蛋白；自然流產(chǎn)；發(fā)病機(jī)制

自然流產(chǎn)(spontaneous abortion)是指妊娠在28周前自行終止，胎兒體質(zhì)量不足1 000 g者。自然流產(chǎn)占所有妊娠總數(shù)的10%～15%，且80%是發(fā)生在妊娠12周內(nèi)的流產(chǎn)即早期自然流產(chǎn)[1-2]。其發(fā)病原因非常復(fù)雜，涉及婦產(chǎn)科學(xué)、遺傳學(xué)、流行病學(xué)、職業(yè)醫(yī)學(xué)、免疫學(xué)、血液及內(nèi)分泌學(xué)等多個學(xué)科，據(jù)統(tǒng)計(jì)40%的自然流產(chǎn)原因不明[3-6]，而且自然流產(chǎn)的復(fù)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)隨著流產(chǎn)次數(shù)的增加而增大[7]。近年來研究發(fā)現(xiàn)鈣網(wǎng)蛋白(Calreticulin，CRT)與自然流產(chǎn)的諸多原因密切相關(guān)，可能在自然流產(chǎn)中起到重要作用。CRT是一種結(jié)構(gòu)和功能具有高度保守性的Ca2+結(jié)合蛋白，在Ca2+平衡、抗原的提呈、血管的發(fā)生、心臟發(fā)育的調(diào)節(jié)及細(xì)胞凋亡等生命過程中發(fā)揮著重要的作用。近期研究發(fā)現(xiàn)，CRT在自然流產(chǎn)者脫膜和絨毛細(xì)胞中表達(dá)上調(diào)，與自然流程的眾多因素密切相關(guān)，但二者之間的關(guān)系尚待深入研究。本文分析近年來研究CRT與自然流產(chǎn)的文獻(xiàn)，對兩者的相關(guān)性進(jìn)行綜述。

1自然流產(chǎn)病因

雖然人們一直在積極尋找自然流產(chǎn)的病因，但至今對其確切發(fā)病機(jī)制仍未形成定論，學(xué)術(shù)假說較多。1998年，Kokawa[8]首次提出自然流產(chǎn)病因假說：絨毛及蛻膜組織凋亡的增加可能是自然流產(chǎn)的重要發(fā)病機(jī)制之一。(1)現(xiàn)有的研究已經(jīng)證實(shí)了自然流產(chǎn)患者絨毛及蛻膜組織中存在著大量的凋亡現(xiàn)象，因此，目前對絨毛和蛻膜組織細(xì)胞凋亡的研究主要集中于凋亡的基因調(diào)控[9]。(2)血管內(nèi)皮生長因子 (vascular endothelial growth factor，VEGF)在受精卵著床過程中發(fā)揮著重要作用，并且參與了妊娠期間胎盤生長過程中血管的形成，現(xiàn)有的研究認(rèn)為VEGF表達(dá)下降是流產(chǎn)發(fā)生的原因之一[10]。(3)孕激素(progesterone，P)與孕激素受體(progesterone receptor，PR)的正常平衡表達(dá)是正常妊娠維持的重要條件，PR在蛻膜組織中表達(dá)下降可能與流產(chǎn)的發(fā)生有關(guān)。(4)Wnt/β-catenin信號通路可能也與自然流產(chǎn)相關(guān)[11]。以上觀點(diǎn)已成為目前研究自然流產(chǎn)發(fā)病機(jī)制的主流，而CRT在細(xì)胞凋亡、血管生成和蛋白的合成加工過程中均起到重要作用[12]。因此，推測CRT可能在妊娠中絨毛及蛻膜組織細(xì)胞凋亡和子宮滋養(yǎng)血管生成等過程中發(fā)揮作用，從而引起早期流產(chǎn)的發(fā)生。

2CRT的結(jié)構(gòu)和功能

CRT是一種結(jié)構(gòu)和功能具有高度保守性的Ca2+結(jié)合蛋白，主要定位于細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，在細(xì)胞核和細(xì)胞膜上也有少量分布[13]。人類CRT基因位于第19號染色體(p13.2-p13.3)，存在于除紅細(xì)胞外的所有細(xì)胞中，含N、P、C 3個結(jié)構(gòu)域。N結(jié)構(gòu)域因其具有抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖、抗血管生成的功能又被稱為血管生成抑制因子vasostatin，該結(jié)構(gòu)域是CRT的分子伴侶功能區(qū)。P結(jié)構(gòu)域富含脯氨酸，為高親和力、低容量鈣結(jié)合位點(diǎn)[14]。C結(jié)構(gòu)域末端有KDEL序列，可靶向性引導(dǎo)CRT定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)并參與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中鈣的存儲。作為公認(rèn)的多功能分子伴侶，CRT在Ca2+平衡、抗原的提呈、血管的發(fā)生、心臟發(fā)育的調(diào)節(jié)、新生蛋白質(zhì)的加工與折疊及細(xì)胞凋亡中發(fā)揮著重要的作用，并與多種人類疾病發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后密切相關(guān)[12,15]。同樣，CRT在正常妊娠和自然流產(chǎn)的生理病理過程中也起到重要作用。

3CRT在自然流產(chǎn)中的作用

近年來研究表明，CRT的表達(dá)水平與生理妊娠和病理妊娠都密切相關(guān)，妊娠子宮CRT的表達(dá)水平明顯高于未孕且在病理妊娠中CRT的表達(dá)量更高。Cheng 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，CRT mRNA在妊娠小鼠子宮內(nèi)膜中的表達(dá)明顯增高，且隨著妊娠天數(shù)的增加呈逐漸升高趨勢。且孕婦血漿中CRT的表達(dá)約為未孕者的5倍，先兆子癇患者血漿中CRT的表達(dá)又高出正常孕婦50%[17-18]。這些都說明CRT與正常妊娠和異常妊娠之間關(guān)系密切。Shi等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在將CRT表達(dá)載體轉(zhuǎn)染入人絨毛膜細(xì)胞JEG-3細(xì)胞系中后，細(xì)胞的增殖和分化受到抑制，而能促進(jìn)細(xì)胞凋亡。因此，可以推測CRT在自然流產(chǎn)的絨毛和蛻膜組織中的高表達(dá)可能是自然流產(chǎn)的原因之一。

3.1CRT抑制血管生長而導(dǎo)致自然流產(chǎn)VEGF是血管生成最重要的調(diào)節(jié)因子，在早期妊娠中起著至關(guān)重要的作用，包括刺激滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖、胚胎血管發(fā)育、母體和子宮中胎兒的血細(xì)胞生長[19]。有研究發(fā)現(xiàn)，早期自然流產(chǎn)患者蛻膜組織中VEGF表達(dá)較正常早期妊娠明顯降低[20]。在自然流產(chǎn)患者蛻膜組織中，細(xì)胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)處于應(yīng)激狀態(tài)中，大量誤折疊或未折疊的蛋白堆積于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)急需折疊，此時(shí)對分子伴侶的需求量增加，CRT的合成也相應(yīng)增加，CRT的vasostatin片段可以專一而有效地抑制內(nèi)皮細(xì)胞的增生，使新生血管無法生成，抑制蛻膜血管的重建，從而引發(fā)自然流產(chǎn)[21-23]。這些研究都表明了在早期妊娠中CRT可以通過抑制血管生成而導(dǎo)致自然流產(chǎn)的發(fā)生。

3.2CRT影響心臟發(fā)育而導(dǎo)致自然流產(chǎn)CRT屬于心臟胚胎基因家族，在心臟發(fā)育過程中基因轉(zhuǎn)錄活化、蛋白表達(dá)升高。而CRT基因過度表達(dá)則出現(xiàn)心臟傳導(dǎo)障礙，以致出現(xiàn)難治性心力衰竭而死亡；Zhang等[24]發(fā)現(xiàn)擴(kuò)張型心肌病大鼠模型及心肌細(xì)胞缺氧/富氧模型中，CRT出現(xiàn)高表達(dá)并與心肌細(xì)胞的凋亡呈正相關(guān)。而CRT基因敲除可損傷心臟發(fā)育而導(dǎo)致胚胎死亡，但是這種CRT缺失引起的心室肌纖維形成受損且此變化可以被CRT的表達(dá)升高所恢復(fù)[25]。Papp 等[26]研究證明，CRT的異常表達(dá)可導(dǎo)致心律失常并伴隨信號傳導(dǎo)相關(guān)蛋白的表達(dá)失衡。綜上可知，妊娠期CRT的異常表達(dá)可以引起胎兒心臟發(fā)育異常和心臟電信號傳導(dǎo)阻滯而引起流產(chǎn)，這也可能為自然流產(chǎn)發(fā)生的機(jī)制之一。

3.3CRT介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激與自然流產(chǎn)氧化應(yīng)激是指活性氧生成和抗氧化防御系統(tǒng)之間的不平衡狀態(tài)。越來越多的證據(jù)表明，在病理性妊娠尤其是自然流產(chǎn)中存在著氧化應(yīng)激，且氧化應(yīng)激可以導(dǎo)致復(fù)發(fā)性流產(chǎn)[27]。Gao等[28]認(rèn)為早期流產(chǎn)的原因是氧化應(yīng)激誘發(fā)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(endoplasmic reticulum，ER)應(yīng)激，而CRT又是ER應(yīng)激過程中非常關(guān)鍵的分子伴侶。Zhang等[29]研究發(fā)現(xiàn)，ER-CRT-Ca2+穩(wěn)態(tài)在豬卵母細(xì)胞成熟及胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用，Ca2+的紊亂將抑制胚泡的發(fā)生、發(fā)展。該研究認(rèn)為，一定程度的ER應(yīng)激能激活保護(hù)機(jī)制如分子伴侶CRT表達(dá)而抵抗應(yīng)激，但如果長期或過度ER應(yīng)激，則保護(hù)機(jī)制失衡，觸發(fā)ER相關(guān)性細(xì)胞死亡途徑，最終則導(dǎo)致流產(chǎn)。因此，CRT表達(dá)的上調(diào)介導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的異常在自然流產(chǎn)的發(fā)生過程中也起到了較大作用。

3.4CRT啟動胎盤細(xì)胞凋亡與自然流產(chǎn)細(xì)胞凋亡是生物個體最基本的生理過程，屬于細(xì)胞主動程序性死亡，一般不引起炎癥反應(yīng)。正常妊娠過程中存在著凋亡與增殖的平衡狀態(tài)，但早期自然流產(chǎn)患者的絨毛組織存在過多細(xì)胞凋亡，能否有效清除凋亡細(xì)胞，對個體發(fā)育、組織修復(fù)和再造以及保持機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定至關(guān)重要[30]。新近的研究提示，CRT是細(xì)胞膜上介導(dǎo)凋亡識別、吞噬非常重要的配體分子，CRT丟失是凋亡細(xì)胞不能被識別及吞噬的主要原因[31]。另一方面，CRT在凋亡細(xì)胞的清除方面發(fā)揮著重要作用，自然流產(chǎn)及凋亡現(xiàn)象的存在進(jìn)一步誘發(fā)機(jī)體對凋亡細(xì)胞的清除，從而避免自身免疫性疾病和局部炎癥的發(fā)生。有研究提示，CRT外翻可能是細(xì)胞凋亡最早的特征性表現(xiàn)。細(xì)胞發(fā)生凋亡時(shí)，CRT在細(xì)胞膜表面聚集、高表達(dá)，成為即將被吞噬的信號傳遞給樹突狀細(xì)胞，從而啟動凋亡細(xì)胞的吞噬過程[32]。本課題組前期研究中發(fā)現(xiàn)，CRT 及 Caspase-3 在早期自然流產(chǎn)蛻膜及絨毛組織中表達(dá)高于正常早孕組，而稽留流產(chǎn)組蛻膜及絨毛組織中的表達(dá)水平又均高于先兆流產(chǎn)組；且CRT 與 Caspase-3 表達(dá)水平呈正相關(guān)[33]。綜上可知，CRT的高表達(dá)可以激活機(jī)體內(nèi)吞噬細(xì)胞對蛻膜和絨毛細(xì)胞的識別、處理，通過免疫殺傷誘導(dǎo)凋亡進(jìn)而引起流產(chǎn)。

4展望

自然流產(chǎn)的病因十分復(fù)雜，現(xiàn)有的假說都無法完全解釋自然流產(chǎn)的發(fā)病機(jī)制。盡管目前已有大量臨床研究和動物實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)了CRT的異常表達(dá)與自然流產(chǎn)的多種機(jī)制存在著聯(lián)系，如血管生成、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激、心臟發(fā)育和胎盤細(xì)胞凋亡等，但是具體分子作用機(jī)制仍有待發(fā)現(xiàn)。CRT與自然流產(chǎn)的幾個關(guān)鍵問題有待進(jìn)一步研究：(1) CRT對生殖生理的調(diào)控及妊娠維持等作用的具體分子機(jī)制；(2) CRT的異常表達(dá)與早期自然流產(chǎn)之間是否存在因果關(guān)系，以及其作用機(jī)制； (3) CRT在生殖醫(yī)學(xué)和孕產(chǎn)婦保健中的應(yīng)用前景；(4)CRT在自然流產(chǎn)早期預(yù)判和治療中應(yīng)用研究。作者認(rèn)為可以將 CRT 表達(dá)的異常作為檢測是否有自然流產(chǎn)危險(xiǎn)的一種分子標(biāo)志物和保胎治療的新靶點(diǎn)，為自然流產(chǎn)的臨床診療提供一個新思路。

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doi:·綜述·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.18.040

基金項(xiàng)目:湖北省衛(wèi)生計(jì)生西醫(yī)類一般項(xiàng)目(WJ2015MB178)；湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(三峽大學(xué))開放基金資助項(xiàng)目(2015KZL06)；三峽大學(xué)研究生創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目(2015CX101)。

作者簡介：熊焱強(qiáng)(1992-)，在讀碩士研究生，主要從事婦科腫瘤與病理產(chǎn)科的研究。△通訊作者，E-mail:zhiying9628@126.com。

[中圖分類號]R714.21

[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A

[文章編號]1671-8348(2016)18-2565-03

(收稿日期：2016-01-22修回日期：2016-04-16)