子癇前期與可溶性內(nèi)皮糖蛋白的關(guān)系研究新進(jìn)展

王小蘭

首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京婦產(chǎn)醫(yī)院產(chǎn)科，北京 100026

子癇前期是一種妊娠期特發(fā)性疾病，其發(fā)病率我國為9.4%～10.4%，國外為7%～12%[1]，主要臨床特征為孕前血壓正常，妊娠20周以后開始出現(xiàn)血壓升高、蛋白尿，分娩之后癥狀消失，其主要的病理生理機(jī)制是全身小血管痙攣，全省各臟器因缺血、缺氧而受到損害，尤其是重度子癇前期，其嚴(yán)重危害母嬰健康，是導(dǎo)致孕產(chǎn)婦死亡和新生兒病死率升高主要原因，其具有病情重、病情進(jìn)展快、母嬰預(yù)后差等特征，沒有有效的治療措施終止疾病進(jìn)展，期待治療和終止妊娠仍然是目前唯一的治療措施。因此眾多學(xué)者都致力于子癇前期的病因及發(fā)病機(jī)制的研究，尋找有效的治療措施，減少母兒并發(fā)癥的發(fā)生。目前大量研究證明子癇前期的病因?yàn)樘ケP淺著床導(dǎo)致的母體的血管內(nèi)皮損傷及功能障礙。因此血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷，內(nèi)皮功能激活、失調(diào)和結(jié)構(gòu)損害是子癇前期病理生理改變的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，有研究表明胎盤產(chǎn)生的可溶性內(nèi)皮糖蛋白（sEng）與子癇前期發(fā)病密切相關(guān)[2-3]，現(xiàn)就外周血中sEng的表達(dá)與子癇前前期關(guān)系的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷與子癇前期

血管內(nèi)皮細(xì)胞是覆蓋于血管內(nèi)表面的一層單層扁平上皮細(xì)胞，它形成血管的內(nèi)壁，將血管腔內(nèi)外分開，為血液流動(dòng)提供一個(gè)光滑的表面，是直接接觸血液成分的組織，起著調(diào)節(jié)血管的收縮及舒張、防止血小板粘附、聚集及血栓形成、防止炎癥細(xì)胞的浸潤和有害物質(zhì)的透入等作用。目前研究認(rèn)為，胎盤淺著床引起胎盤缺血、缺氧，導(dǎo)致可溶性Endoglin分泌增加，進(jìn)入母體血液循環(huán)，引起內(nèi)皮功能失調(diào)，導(dǎo)致多臟器損傷及功能障礙。因此血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷及功能失調(diào)與子癇前期密切相關(guān)。一方面血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷是導(dǎo)致子癇前期發(fā)生、發(fā)展的重要原因，另一方面子癇前期本身又加重血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷及功能障礙，形成惡性循環(huán)。當(dāng)血管內(nèi)皮細(xì)胞受到細(xì)胞毒性物質(zhì)或炎性介質(zhì)的暴露，引起全身內(nèi)皮功能障礙或細(xì)胞活化，導(dǎo)致促血管生成蛋白和抗血管生成蛋白之間的不平衡，以抗血管生成蛋白為主，引起血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷[4-6]；同時(shí)這些抗血管生成蛋白隨母體的血液循環(huán)到達(dá)全身各臟器組織，導(dǎo)致母體血流動(dòng)力學(xué)改變和全身各器官功能障礙，出現(xiàn)子癇前期一系列病理生理改變。有研究表明，在子癇前期患者血清中，胎盤產(chǎn)生的可溶性內(nèi)皮糖蛋白（sEng）是主要的抗血管生成蛋白之一。

2 內(nèi)皮糖蛋白的生物學(xué)活性

內(nèi)皮糖蛋白Endoglin（Eng），又稱為簇分化抗原（cluster of differentiation，CD）105，編 碼 Eng的基因位于人染色體9q34，是一種常染色體顯性遺傳，該基因突變可導(dǎo)致遺傳性出血性毛細(xì)血管擴(kuò)張癥I型，該疾病的主要病理改變是動(dòng)靜脈畸形、毛細(xì)血管床缺失。CD105是一種跨膜糖蛋白，該蛋白由2個(gè)分子量為95KD的單體通過二硫鍵連接而成，共由633個(gè)氨基酸組成，其中胞膜外受體部分由561個(gè)氨基酸殘基組成，可與特異性配體結(jié)合，形成受體-配體復(fù)合體；跨膜部分由25個(gè)氨基酸組成，胞內(nèi)部分由47個(gè)氨基酸組成尾部，但不包括信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)結(jié)構(gòu)域，其胞漿內(nèi)部分可被特異性的絲氨酸和蘇氨酸酶激活，包括TGF-βⅠ型和Ⅱ受體。CD105主要表達(dá)于人類的血管內(nèi)皮細(xì)胞。

內(nèi)皮糖蛋白主要表達(dá)在人類全身血管內(nèi)皮細(xì)胞表面和胎盤合體滋養(yǎng)層細(xì)胞表面，在調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞功能方面Endoglin起著不可替代的重要作用。Endoglin在新生的血管內(nèi)皮細(xì)胞強(qiáng)表達(dá)，而在正常組織中不表達(dá)或低表達(dá)，因此內(nèi)皮糖蛋白是血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖的標(biāo)記之一[7-9]。在新鮮的肉芽組織中，由于新生血管增生活躍，內(nèi)皮糖蛋白的表達(dá)也是非常顯著的。有研究顯示，在病理情況下，缺氧可誘導(dǎo)Endoglin基因的高表達(dá)，使外周血中CD105的表達(dá)水平升高[10]，CD105是轉(zhuǎn)化生長因子-β（transforming growth factor-β，TGF-β）的受體復(fù)合體的一部分，主要表達(dá)在人類胎盤合體滋養(yǎng)細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞，主要通過形成Endoglin/TGF-β復(fù)合體來進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)外一系列的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，主要參與血管生成、血管內(nèi)皮細(xì)胞的分化和遷移，內(nèi)皮糖蛋白還通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮型一氧化氮合酶（eNOS）對(duì)血管張力的調(diào)節(jié)[11-12]。

TGF-β通過與內(nèi)皮細(xì)胞膜上的Endoglin結(jié)合發(fā)生反應(yīng)，參與血管發(fā)生和重塑。血液中TGF-β首先與細(xì)胞膜表面的Ⅱ型受體的胞外區(qū)域結(jié)合，或者是通過Ⅲ型受體將TGF-β遞呈給Ⅱ型受體，結(jié)合后的功能性受體配體復(fù)合物將招募Ⅰ型受體并將其細(xì)胞內(nèi)部分近細(xì)胞膜區(qū)的的一段富含甘氨酸、絲氨酸殘基的區(qū)域（GS 結(jié)構(gòu)域）磷酸化[13-15]，完成跨膜信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。磷酸化的Ⅰ型受體繼而激活其下游的 R-Smad 蛋白，活化的R-Smads 進(jìn)入細(xì)胞核，在核內(nèi)其他細(xì)胞因子的輔助下，與靶基因（DNA轉(zhuǎn)錄子）特異結(jié)合，調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄與表達(dá)，發(fā)揮相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng)。這些靶基因參與調(diào)解細(xì)胞凋亡、細(xì)胞周期停滯等，也參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的生長分化，細(xì)胞的修復(fù)與增殖，以及血管生成等有關(guān)。已有體外研究表明，兩個(gè)關(guān)于Endoglin信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間相互作用，一種是Endoglin / ALK-1 / SMAD1 / 5信號(hào)通路，已被證實(shí)能促進(jìn)血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移、生長、增殖，從而促進(jìn)血管生成。相反，另一種Endoglin/ALK-5 / Smad2信號(hào)通路的激活將抑制內(nèi)皮細(xì)胞的活性，阻斷血管生成，抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞遷移、增殖、生長，抑制血管生成，使內(nèi)皮細(xì)胞處于細(xì)胞分裂的靜止期。

內(nèi)皮糖蛋白與人類體內(nèi)皮型一氧化氮合成酶（eNOS）的表達(dá)和激活密切相關(guān)。eNOS是人類血管內(nèi)皮細(xì)胞維持其正常功能的一個(gè)關(guān)鍵的酶。研究證明，改變eNOS的表達(dá)或使eNOS第1177位點(diǎn)絲氨酸磷酸化（penoss1177）均可導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞功能障礙。Eng能使eNOS結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，防止其被人體內(nèi)的蛋白酶水解，并使eNOS易于與熱休克蛋白90結(jié)合，產(chǎn)生NO，NO是人體內(nèi)重要的體液調(diào)節(jié)因子，它參與人體內(nèi)的內(nèi)皮細(xì)胞生長、遷移以及血管重構(gòu)和血管生成等方面。另一方面，Endoglin通過促進(jìn)白細(xì)胞粘附和遷移參與炎癥反應(yīng)，炎癥是內(nèi)皮細(xì)胞損傷及功能障礙發(fā)生的重要過程。

3 可溶性內(nèi)皮糖蛋白的生物活性

可溶性Endoglin（sEng）是一個(gè)分子量為65KD的蛋白質(zhì)，是一種抗血管生成蛋白，可增加全身各組織器官毛細(xì)血管的通透性，抑制血管內(nèi)皮細(xì)胞的生成。已經(jīng)研究證實(shí)，可溶性Endoglin與肺癌、乳腺癌、前列腺癌等癌癥發(fā)病中起重要作用，而且研究證實(shí)，sEng或中和Eng的單克隆抗體具有強(qiáng)大的抗血管生成作用。研究發(fā)現(xiàn)可溶性Endoglin氨基酸序列與內(nèi)皮糖蛋白的保外區(qū)域幾個(gè)特有區(qū)段氨基酸組成相似，對(duì)應(yīng)于Endoglin氨基酸的可溶性結(jié)構(gòu)。因此有研究者推測(cè)可溶性Endoglin可能是內(nèi)皮糖蛋白被基質(zhì)金屬蛋白酶14（MMP14）在近膜區(qū)酶解后釋放的產(chǎn)物，即sEng是Endoglin細(xì)胞外部分的一種可溶性片段，具有與Endoglin有相同配體結(jié)構(gòu)的糖蛋白，而其缺少了跨膜區(qū)及胞質(zhì)區(qū)的氨基酸成分[16-17]。

4 sEng與子癇前期的關(guān)系

有研究發(fā)現(xiàn)，可溶性Eng在正常未懷孕婦女的外周血清中表達(dá)水平極低，妊娠后，隨著妊娠孕周的增加逐漸升高，直至分娩前達(dá)最高峰，分娩后隨著胎盤娩出，逐漸下降到孕前水平，因此提示胎盤可能是孕婦血清中sEng升高主要來源。2006年，Venkatesha 等首次報(bào)道與正常對(duì)照相孕婦比，孕婦血清中sEng水平在輕度子癇前期組、重度子癇前期組及HELLP組明顯升高，因此得出結(jié)論，孕婦血清中sEng水平與子癇前期病情的嚴(yán)重程度程正相關(guān)。胎盤娩出后，孕婦血清中sEng迅速下降，同時(shí)指出在孕婦出現(xiàn)子癇前期癥狀前8周血清中sEng水平就開始升高[25]；即sEng可以作為一種預(yù)測(cè)子癇前期的標(biāo)志物。有研究表明，孕婦血清中sEng水平在早發(fā)型子癇前期及子癇患者中明顯高于正常對(duì)照組，而血清中TNF-β1水平在晚發(fā)型子癇前期及子癇患者中明顯低于正常對(duì)照組；同時(shí)與對(duì)照組相比，早發(fā)型子癇前期及子癇患者的分娩孕周與新生兒體重明顯降低，血清sEng水平與妊娠結(jié)局、分娩孕周及新生兒體重呈負(fù)相關(guān)，而TNF-β1與妊娠結(jié)局呈正相關(guān)[18-20]。Christopher等[12]研究表明早發(fā)型重度子癇前期孕婦血清中sEng水平明顯高于晚發(fā)型重度子癇前期，但是晚發(fā)型重度子癇前期血清中sEng水平與正常對(duì)照組之間無明顯差異，sEng升高的程度與重度子癇前期孕婦出現(xiàn)臨床癥狀的孕周密切相關(guān)，從而得出孕中期sEng濃度越高，孕婦出現(xiàn)重度子癇前期癥狀的孕周越早，同時(shí)指出分娩小于胎齡兒孕婦血清中sEng 濃度明顯升高，于分娩正常新生兒體重孕婦相比，考慮可能為sEng介導(dǎo)的TGF-β抑制信號(hào)導(dǎo)致胎盤功能障礙，繼發(fā)胎盤血管損傷或畸形，從而導(dǎo)致胎盤缺血缺氧，胎盤缺血缺氧進(jìn)一步釋放sEng進(jìn)入血液循環(huán)，從而形成惡性循環(huán)，導(dǎo)致小于胎齡兒的發(fā)生。Pooneh研究[21-22]發(fā)現(xiàn)sEng可以作為子癇前期及其嚴(yán)重程度的預(yù)測(cè)指標(biāo)。

近年來，關(guān)于sEng已成為子癇前期研究的熱點(diǎn)，但仍未確定sEng在子癇前期的病理生理改變中的作用。目前考慮主要有以下幾種途徑：有研究認(rèn)為，TGF-β1 與循環(huán)中游離sEng的結(jié)合，阻止TGF-β1與內(nèi)皮細(xì)胞膜上內(nèi)皮糖蛋白受體結(jié)合形成功能性受體-配體復(fù)合體，從而使TGF-β1細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)被阻斷，不能下傳，導(dǎo)致血管形成障礙，血管通透性增加。另有研究認(rèn)為，可溶性Endoglin可能通過其與循環(huán)中TGF-β1結(jié)合，進(jìn)而使循環(huán)中TGF-β1不能與內(nèi)皮細(xì)胞膜上Eng結(jié)合，從而阻斷了eNOS激活及NO對(duì)血管張力的調(diào)節(jié)。已有研究報(bào)告顯示再離體大鼠腎臟微血管和腸系膜血管上由sEng介導(dǎo)的TGF-β/Smad2/3信號(hào)通路可抑制eNOS依賴性血管舒張功能，血管舒張功能降低，收縮功能增強(qiáng)[23-24]。內(nèi)皮功能障礙主要與NO合成減少和eNOS依賴性血管舒張改變有關(guān)[25]。sEng可增加NF-κB的基因表達(dá)和激活NF-κB磷酸化狀態(tài)，眾所眾知NF-kB是一個(gè)關(guān)鍵的炎癥轉(zhuǎn)錄因子；此外，NF-κB可激活多種炎癥分子的表達(dá)，包括IL-6。也有研究證實(shí)sEng可激活I(lǐng)L-6的表達(dá)，NF-κB和IL-6與內(nèi)皮功能障礙和急性炎癥的發(fā)生有關(guān)[26-27]，血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷及功能障礙和炎癥介質(zhì)的暴露在子癇前期的發(fā)生發(fā)展中起關(guān)鍵作用。大量的研究雖已證實(shí)sEng與子癇前期的發(fā)生有關(guān)，但其引起子癇前期發(fā)生的確切機(jī)制尚未完全闡明，仍需要進(jìn)一步的研究闡明sEng所起的具體作用機(jī)制。

綜上所述，子癇前期外周血中sEng水平與子癇前期的發(fā)生及進(jìn)展有密切的關(guān)系，同時(shí)sEng放入的水平可用于子癇前期發(fā)生及進(jìn)展的預(yù)測(cè)指標(biāo)