MTOR、VEGF与复发性流产相关性研究进展

陈智鹏综述，周晓梅审校（.广东医科大学妇产科，广东湛江54000；.广州中医药大学深圳医院（福田）妇产科，广东深圳58000）

复发性流产（RSA）是指与同一性伴侣连续发生3次或3次以上自然流产，虽然RSA的定义为连续3次或3次以上，但大多数专家认为连续发生2次流产就应重视，并予以评估，因为其再次流产的风险与3次者相近[1]。在流行病相关调查资料中显示，除染色体、内分泌、感染、内生殖器官解剖异常等因素外，约50%的RSA发病机制尚不清楚，在医学上称为“不明原因复发性流产（URSA）”[2-4]。目前，针对此类疾病的看法不一，已经成为科学研究领域的新焦点之一。

随着对RSA发病机制的不断深入及分子生物学的快速发展，大部分学者都认为RSA是遗传因素与环境因素共同导致的疾病，研究学者在研究该病的时候均把重点放在基因遗传这一方面[5]。人类妊娠是由十分复杂的机制来进行调控的。目前，影响人类妊娠的基因超过800多种，若这些基因中的关键基因自身变异或其表达产物功能发生改变都会影响妊娠的维持，从而导致流产。

有研究表明，哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（MTOR）及其信号通路在人类妊娠维持中起重要作用，其作用信号通路为“P13K∕Akt→MTOR→HIF-1α→血管内皮生长因子（VEGF）”[6]。通常情况下，在正常妊娠的整个阶段，胎盘血管的生成对胚胎着床、胎盘的正常发育、胎盘的形成等各个方面均具有很大的作用。在胚胎形成过程中，其中一个十分重要的因素是VEGF，其可直接、特异性地作用于血管内皮细胞，调节胚胎生理血管形成。因此，RSA受MTOR和VEGF的调节影响。

1 VEGF对RSA的作用

20世纪末，人们在牛脑的垂体滤泡星形细胞、各种肿瘤细胞中发现了VEGF，其是由子宫内膜、卵巢等组织的内皮细胞生成的一种特异性糖蛋白。同时，VEGF不仅能够促进血管内皮细胞增殖分裂，使血管通透性增加，还能够与细胞表面特异性受体VEGFR结合后发挥其相应的作用[7]。基于国内外研究情况，在子宫内膜血管发生及形成的过程中，VEGF直接决定胚胎是否可以着床。VEGF释放的数量可以决定其妊娠结局，胚胎能否成功植入取决于血管在形成时，其自身血液的充盈情况及血流供应情况，这又要取决于植入部位血管生成情况，VEGF在此起到了诱导剂的作用[8-9]。有研究表明，VEGF是孕妇能否成功妊娠的直接决定因素，也是孕期胎盘滋养层细胞增殖与子宫内母胎脉管系统的关节枢纽点[10-11]。

位于染色体6p21.3的VEGF基因包括8个外显子，约为14×103bp，还有7个内含子。很多研究者将VEGF 分为 6 类：VEGFA、VEGFB、VEGFC、VEGFD、VEGFE、胎盘生长因子（PLGF）。现有研究发现，VEGFA启动子的多态性影响VEGFA的表达，其与妊娠子痫前期、乳腺癌和子宫内膜异位症的发病机制可能有关[12]。

PAPAZOGLOU等[13]首次报道了VEGF基因多态性与RSA之间存在相关性，研究结果显示，希腊妇女的VEGF-1154 A等位基因与RSA密切相关。LEE等[14]也发现，携带VEGF-1154 A等位基因的韩国妇女，其RSA发生率较健康人高。美国的研究结果也表明，复发性胚胎植入失败者VEGF-1154 A基因型频率明显高于正常对照组[15]。上述研究均提示，母体VEGF基因多态性与胚胎的发生、发育密切相关。

有研究表明，我国汉族女性RSA的遗传易感性与VEGF基因rs3025020位点的多态性紧密相关，携带T等位基因的女性相对而言发生RSA的概率更高[16]。另外，rs3025020基因突变会影响到海马的VEGF浓度[17]。纯合子rs3025020位点TT基因型携带者，其VEGF水平表达降低，极有可能rs3025020位点发生基因变异时改变转录速率，去除了VEGF最佳转录时所需的DNA结合位点[16]，这使得VEGF产物减少，从而提高了RSA的发病率。在宁夏曾有学者对宁夏回族自治区的汉族女性的VEGF基因多态性与RSA之间的存在关系进行了一系列的研究分析[18]，证实了在2处位点的基因多态性，即 rs833061（T∕C）和 rs3025039（C∕T）处的基因与RSA存在相关性，此处携带rs833061 T、rs3025039 T等位基因的基因型可能是宁夏汉族女性发生RSA的易感因素之一。另有研究通过等位基因特异性扩增-聚合酶链反应（ASA-PCR）的方法，研究了VEGF基因-1154 G∕A 多态性位点的 3种基因型频率（GA、GG、AA）的分布，发现携带A等位基因的个体RSA发病率明显提高[19]。

基于上述研究，VEGF的基因多态性影响到VEGF的表达，并增高了RSA的发病率，这扩展了RSA相关的VEGF基因多态性研究，同时也有理由相信VEGF水平的变化与RSA的发生、发展存在一定的关系，VEGF通过与其受体结合，促进血管内皮细胞的分裂与增殖，提高血管通透性。VEGF表达水平下降，妊娠早期胎盘血管的形成受到抑制，同时破坏了血管生成平衡，可导致胎盘绒毛血管网形成不良或滋养细胞分化、浸润异常，进而引发RSA。

2 MTOR对RSA的作用

MTOR基因是位于染色体1p36.2上表达的产物。MTOR是一种非典型的丝氨酸∕苏氨酸蛋白激酶，同时也是一种磷脂酰肌醇激酶相关激酶，有着相当保守的进化特点，主要利用磷酸化的方式，使营养分子、生长因子、能量状态还有压力传来的信号有机地结合起来，然后通过下游相应的效应器来调控生命进展，参与了转录、翻译、自噬、核糖体生成等过程，在一定程度上决定了细胞生长、分化还有血管形成等关键过程。MTOR通路能够影响胚胎干细胞还有早期胚胎的发育。除此之外，还与肿瘤、免疫性疾病与代谢性疾病等的发生有着密不可分的关系[20]。

MTOR包括2种复合物MTORC1和MTORC2，对雷帕霉素敏感性较高的是MTORC1，MTORC2对雷帕霉素表现为耐药性。MTORC1、MTORC2靶点细胞效应不相同。MTORC1可以加快p70核糖体S6激酶（p70S6K）和 eIF-4E（4E-BP1）磷酸化的进展，但 p70S6K和 4EBP1能够调节细胞生长与增殖过程[21]。有相关研究表明，MTORC1在小鼠囊胚的活化和胚胎着床的过程中起到关键作用[22]。MTOR在小鼠基质细胞和滋养细胞中均表达，在胚胎发育过程中存在关键作用。MTOR基因被破坏的小鼠胚胎在第5.5天时不再进一步分化，其内外细胞在发育分化的过程中均发生变化[23]。动物模型研究表明，MTOR能够在小鼠内膜基质细胞中表达。在妊娠的时候其表达量远远超过非妊娠期，并且其表达量从第3天开始上升，第5天到达峰值然后开始下降。若是在第4天宫腔内注射雷帕霉素会导致胚胎种植数量明显减少。所以，MTOR在小鼠胚胎着床及妊娠维持的过程中起关键作用[24-25]，但是目前关于MTOR基因与人类妊娠的相关性报道还较少。

正常情况下，妊娠期子宫蜕膜Th1∕Th2处于一种动态平衡中，这种动态平衡若是遭到破坏的话就会导致机体出现疾病，将这一过程称为疾病的Th1∕Th2模式。Th1不利于胚胎着床、滋养细胞生长，并且对胎儿生长也是不利的；而Th2则有助于胚胎正常发育，URSA患者子宫蜕膜中的Th1∕Th2动态平衡失衡向Th1倾斜。根据最新研究结果，在MTOR信号通路中，结节性硬化1（TSC1）∕TEC2复合物对免疫细胞稳态和分化非常重要，是调节多种免疫细胞免疫功能的关键点，MTOR基因缺陷的T细胞不能向Th1、Th2、Th3、Th17分化，不同通路的MTORC2调节Th1和Th2细胞亚群的分化。所以，TSC1∕TSC2-MTOR信号通路异常也会使得机体的免疫机制失去平衡，从而发生失衡性疾病，如URSA及其他免疫性疾病[26-27]。

MTOR基因及其信号通路异常使得母体对外界环境因素敏感性增加，同时能够使母胎交界面上细胞基因产物表达发生异常，通过下游靶效应并逐级放大，造成蜕膜细胞、滋养细胞及免疫细胞的生长、分化、自噬及血管形成等功能发生障碍，最终导致URSA的发生。

3 小结与展望

目前，对RSA发病机制的认识还非常有限。遗传学研究发现，RSA存在一定的遗传易感性，如已有许多动物模型研究和人群研究发现一些基因变异与RSA密切相关，包括细胞因子类、免疫分子类及凝血因子类等类型基因。受精卵成功地植入子宫内膜后，并维持正常妊娠中的重要调节因子包括MTOR、VEGF等，其中健康的血管网络及成熟血管的通透性是受精卵着床、胎盘形成和胚胎早期发育的必要条件，为保证充足的血液供应，许多细胞因子已被证实参与了胎盘的血管形成和发育，其中VEGF目前被认为是最强大的血管生成因子，在血管生成和血管通透性中发挥重要作用，同时上游MTOR基因的调控及VEGF基因的多态性均与RSA的发生、发展密切相关。基于对上述基因的研究，其有利于发现RSA的发病机制，起到早期发现、早期预防、早期治疗的作用，并且能够提高世界生殖健康水平。