血浆sCD40L、sICAM-1变化与子痫前期的相关性研究
2012-01-20赵大印辛虹
赵大印 辛虹
子痫前期为产科常见而特有的妊娠并发症,是导致孕产妇和围生儿患病率和病死率升高的主要原因之一,其病因及发病机理尚未明确。近年来,越来越多的研究提示炎症与免疫在子痫前期的发生、发展中起重要作用。炎症激活的主要过程是血管内皮细胞功能紊乱,而白细胞分化抗原可溶性CD40配体(soluble CD40 ligand,sCD40L)与可溶性细胞间粘附因子-1(soluble intercellular adhesion molecule-1,sICAM-1)是近年来新发现的两种重要的免疫性炎症因子,过度表达可以诱发内皮细胞的激活与损伤,参与调节氧化应激、血管炎症与免疫等生理病理过程[1]。现有研究表明,sCD40L、sCD40L水平在高血压患者体内显著升高,但较少用于子痫前期的相关研究[2]。为探讨血浆中二者水平变化在子痫前期发生、发展过程中的作用及其临床检测价值,本文对子痫前期患者血浆中sCD40L、sICAM-1的变化进行测定并加以临床分析,报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 参照全国高等医学院校教材《妇产科学》[2]妊娠期高血压疾病的诊断标准,选择2011年1至12月在河北医科大学第二医院收治的的子痫前期患者80例,其中轻度子痫前期(mild preeclampsia,MPE)40例(MPE组),重度子痫前期(severe preeclampsia,SPE)40例(SPE组)。同时随机选取40例正常晚期孕妇为对照组,所选孕妇均无其他合并症,孕前无高血压、糖尿病、肾脏疾患等内科合并症,研究对象均为单胎、初产,均以剖宫产方式终止妊娠。
1.2 研究方法 所有孕妇入院后接受治疗前空腹12 h于清晨取静脉血5 ml,置于抗凝试管,3 000 r/min离心15 min分离血浆,-70℃冰箱保存待测。采用ELISA法分别检测受试者血浆sCD40L、sICAM-1水平,sCD40L试剂盒美购于美国ADL公司,sICAM-1试剂盒(BMS236)购于Bender公司,按照试剂盒说明书严格操作。
1.3 统计学分析应用SPSS 13.0统计软件,计量资料以±s表示,采用t检验,指标间相互关系采用直线相关性分析(Pearson检验),P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 一般情况 子痫前期患者(MPE组+SPE组)年龄19~35岁,平均年龄(28±4)岁,平均孕周(35±2.5)周;对照组孕妇平均年龄(28±4)岁,平均孕周(37.8±3.3)周。MPE组与SPE组患者的血压均较对照组明显增加(P<0.05),且SPE组的收缩压明显高于MPE组(P<0.05);3组孕妇的孕周、年龄差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 3组研究对象一般情况比较n=40,±s
表1 3组研究对象一般情况比较n=40,±s
注:与对照组比较,*P <0.01;与 MPE 组比较,#P <0.05
组别 年龄(岁) 孕周(周) 收缩压(mm Hg) 舒张压(mm Hg)28 ±4 37.8 ±3.3 110 ±14 77 ±8 MPE 组 27±5 37.3±1.4 152±8* 97±8*SPE 组 27±5 36.7±2.2 168±12*# 104±10对照组*
2.2 3组血浆sCD40L、sICAM-1检测结果 MPE和SPE组的血浆sCD40L、sICAM-1均明显高于对照组(P <0.05),而且SPE组和MPE组比较两指标亦明显升高 (P<0.05)。见表2。
表2 3组研究对象血浆sCD40L、sICAM-1检测结果n=40,±s
表2 3组研究对象血浆sCD40L、sICAM-1检测结果n=40,±s
注:与对照组比较,*P <0.05;与 MPE 组比较,#P <0.05
组别 sCD40L(ng/ml) sICAM-1(ng/ml)3.12 ±1.65 547 ±272 MPE 组 7.69 ±2.04* 936 ±294*SPE 组 10.83 ±2.69*# 1 445 ±326*#对照组
2.3 相关性分析 将3组孕妇血浆sCD40L、sICAM-1水平分别进行相关性分析,结果表明轻、重度子痫前期组孕妇血浆sCD40L与sICAM-1水平均呈正相关(r=0.625,r=0.714;P<0.01),而对照组孕妇血浆sCD40L与sICAM-1无明显相关性(r=0.189,P >0.05)。
3 讨论
子痫前期是于妊娠20周后发生的全身多系统、多器官功能紊乱,主要病理变化为全身小动脉痉挛,中心环节是血管内皮细胞功能损伤。现认为炎症、氧化应激反应、血小板过度活化所致高凝状态等可能是造成内皮细胞功能障碍重要因素[3]。CD40L是肿瘤坏死因子超家族成员之一,激活后以sCD40L形式存在于血液中,参与体内的体液免疫、炎症、血管发生、动脉粥样硬化等多种病理生理过程。研究发现,子痫前期的发生与sCD40L的激活有关[4]。ICAM-1是细胞粘附因子中免疫球蛋白超家族成员,其生物学作用主要是维持完整的血管内皮细胞单层结构,ICAM-1主要表达在细胞膜表面和基质中,在于血液中以可溶性形式sICAM-1存在。有研究表明,sICAM-1水平在子痫前期患者临床症状出现前3~15周明显增高。本研究对子痫前期患者血浆中sCD40L、sICAM-1的变化进行测定并加以临床分析,结果表明,子痫前期孕妇血浆中sCD40L、sICAM-1水平明显升高,可能参与了子病前期的发病机制,并导致血管内皮功能损伤。血浆sCD40L与sICAM-1水平与子痫前期的严重程度密切相关。
3.1 sCD40L与子痫前期的相关性 目前认为子痫前期的发病过程分为两阶段:胎盘血液灌注减少,为病理变化形成过程的第一阶段;全身血管内皮损伤,各器官受损,孕妇逐渐出现各种临床症状为第二阶段[5],其中血管内皮细胞功能损伤是病理过程的中心环节。CD40L是肿瘤坏死因子受体超家族Ⅱ型跨膜糖蛋白,是CD40的天然配体,以无活性的形式大量于CD+4 T淋巴细胞、血小板、单核细胞中。当细胞被5'-二磷酸腺苷(ADP)、凝血酶和胶原等激活后,无活性的CD40L可迅速生成一个具有生物活性、可溶性的三聚体片段,既为sCD40L。有研究证实血循环中95%以上的sCD40L来源于激活的血小板。已有研究显示,子痫前期与sCD40L的激活有关[4]。sCD40L具有很强的生物活性,sCD40L过度表达导致炎性因子、炎症趋化因子、基质金属蛋白酶以及选择素类的增加[6]。诱发内皮细胞的激活与损伤,参与调节氧化应激、血管炎症与免疫等生理病理过程,在子痫前期的发生发展中起着非常重要的作用。
子痫前期患者CD+4T淋巴细胞因子占优势,其促使中性粒细胞黏附在血管内皮上,可引起血管内皮细胞功能紊乱。内皮细胞功能受损是子痫前期、子痫的发病基础。研究表明,子痫前期是母体对妊娠的一种过度性炎症反应,血管内皮损伤是由白细胞、血小板、凝血系统等多种因素共同参与的血管内过度性炎性反应的一部分[7]。sCD40L在介导血栓形成、炎性反应、平滑肌细胞增殖及血管重构中起关键作用。sCD40L水平升高促进单核细胞活性氧(ROS)的产生,增加血小板的聚集,促进黏附分子如血管间黏附分子、E-选择素等的产生,参与血管内皮的损伤,同时sCD40L可刺激血管内皮细胞、平滑肌细胞和巨噬细胞释放细胞因子IL-1、IL-6、IL-8、IL-12及TNF,这是导致局部血栓形成的关键因素。微血栓形成是子痫前期发生的早期病变改变,出现微血栓的时间越早,病情变化越快,对母胎健康的危害越大。同时研究发现子痫前期产生过多的TNF-α会导致滋养细胞凋亡增加,滋养细胞侵入螺旋动脉能力受损,胎盘植入不足引起缺血、缺氧,引发子痫前期的发生。本研究显示子痫前期孕妇血浆中sCD40L水平较对照组明显增高,与Darmochwal-Kolarz[8]等的研究结果一致。CD40淋巴细胞所表达的sCD40L能与内皮细胞上的CD加结合,触发体内的炎症反应,并导致血小板的过度激活和内皮细胞的损伤。
3.2 血浆sICAM-1水平变化参与子痫前期的病理损伤过程细胞间粘附因子-1(ICAM-1,又称CD54)是细胞粘附因子中免疫球蛋白超家族成员,主要表达在细胞膜表面和基质中,在血液中以可溶性形式sICAM-1存在。受细胞因子IL-1、IL-6、TNF-α、TNF-γ等诱导表达,其生物学作用主要是维持完整的血管内皮细胞单层结构,增强白细胞与内皮细胞的粘附作用,诱导白细胞穿过血管壁,参与血管炎症的发生、发展,是反映血管损伤、内皮细胞炎症的重要因子。检测血清中sICAM-1水平可反映内皮细胞的活性状态。国外关于子痫前期患者血清中黏附分子的研究越来越多,有研究表明,sICAM-1水平在子痫前期患者临床症状出现前3~15周明显增高。由于ICAM-1表达增高,造成内皮细胞损伤。子痫前期发生时白细胞表面的淋巴细胞功能相关抗原-1(LFA-1)、极近活化抗原-4(VLA-4)表达增强,并与内皮细胞表面的sICAM-1亲和力增强,内皮细胞大量表达粘附因子,促进白细胞活化,白细胞进一步释放细胞因子介导炎性反应,直接或间接造成内皮细胞功能失调和损伤,使其单层结构被破坏,机体血管通透性增加,体液蛋白外渗,血管舒张因子减少,收缩因子增加,血管收缩,发生妊娠期高血压疾病的病理生理改变,临床上便出现高血压、蛋白尿、水肿。此外,当血管内皮细胞受损时内皮下胶原暴露,还可以激活凝血途径,引起血小板聚集增强,从而影响微循环的血流灌注,使组织缺氧加重,进而引发或促进子痫前期的发生,发展,使患者病情加重。Portelinha等[9]在研究中发现有子痫前期病史的女性血浆sICAM-1水平较无子痫前期病史女性显著升高。在本研究中,测量结果发现子痫前期患者sICAM-1水平明显高于对照组(P<0.05),而且随疾病的加重而逐渐增高。提示子痫前期存在内皮细胞损害及血管壁的炎症,sICAM-1的水平升高客观地反映了患者体内内皮细胞的损伤程度,可以认为sICAM-1是监测子痫前期患者内皮细胞损伤和功能障碍的敏感指标
3.3 子痫前期患者血浆sCD40L与sICAM-1水平的相关性本研究中子痫前期患者血浆sCD40L与sICAM-1水平变化呈明显正相关。提示sCD40L能通过促进TNF-α、IL-6、IL-8、IL12等的分泌和表达间接诱导血管内皮细胞ICAM-1表达增强,血浆sIACM-1含量升高[10,11]。子痫前期时各种原因引起胎盘缺血缺氧以及局部免疫反应增强,释放大量炎症趋化因子,损害内皮细胞功能,血管通透性增加,可使血管舒缩因子、促凝抗凝因子失衡,导致患者全身小动脉痉挛,引发子痫前期的一系列临床症状。
综上所述,sCD40L与sICAM-1不仅参与了子痫前期的发病过程,而且随疾病的加重而逐渐增高。检测血浆sCD40L与sICAM-1水平的变化不仅可反映出内皮细胞的活性状态,而且对预测子痫前期的发生、发展有重要的临床价值。
1 RizviI M,Pathak D,Freedman JE,et al.CD40-CD40 ligand interactions in oxidative stress,inflammation and vascular disease.Trends Mol Med,2008,14:530-538.
2 乐杰主编.妇产科学.第7版.北京:人民卫生出版社,2009.92-99.
3 George EM,Granger JP.Recent insights into the pathophysiology of preeclampsia.Expert Rev Obstet Gynecol,2010,5:557-566.
4 Lukanov TH,Bojinova SI,Emin AL,et al.Upregulation of the CD40-CD40 ligand system in preeclampsia.Gynaecol Obstet,2009,105:257-260.
5 Roberts JM,Grammill HS.Preeclampsia:recent insights.Hypertension,2005,46:1243-1249.
6 Santilli F,Basili S,Ferroni P,et al.CD40/CD40L system and vascular disease.Intern Emerg Med,2007,2:256-268.
7 Qin W,Zhan Y,Ye YH,et al.Associasion between plasma levels of leukocyte differentiation antigens CD40/CD40 ligand and kidney damage in preeclamptic patients.Chin J Obstet Gynecol,2011,46:582-586.
8 Darmochwal-Kolarz D,Kolarz B,Surdacka A,et al.The expression and concentration of CD40 ligand in normal pregnancy and pre-eclampsia.Reprod Immunol,2009,79:215-219.
9 Portelinha A,Belo L,Tejera E,et al.Adhesion molecules(VCAM-1 and ICAM-1)and C-reactive protein in women with history of preeclampsia.Acta Obstet Gynecol Scand,2008,87:969-971.
10 Viallard JF,Solanilla A,Grauthier B,et al.Increased soluble and platelet-associatedCD40 ligand in essential thrombocythemia and reactive thrombocytosis.Blood,2002,99:2612-2614.
11 Li L,Li P,Yang YQ,et al.sCD40L,sP-selectin and sICAM-1 plasma levels in nasopharyngeal carcinoma.Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban,2009,40:513-516.