子痫前期胎盘缺氧诱导因子-1α、内质网氨肽酶1及脑源性神经生长因子的表达变化及意义

李兰花,杨姗姗,于春香

子痫前期(preeclampsia,PE)是指在妊娠20 周以后出现血压升高和蛋白尿,可出现头痛、眼花、恶心、呕吐等症状,是妊娠高血压疾病的一种类型,其发病率为4%～6%,病情呈持续性进展,严重影响母婴健康[1]。临床上根据发生子痫前期的时间(以34 周为界)分为早发型子痫前期和晚发型子痫前期,晚发型子痫前期(≥34 周)的发病率高于早发型子痫前期(＜34 周),根据临床表现的严重程度分为轻度子痫前期和重度子痫前期[2],其病因不明,可能是由孕妇、胎盘、胎儿等多方面共同作用所导致的[3]。临床上主要通过硫酸镁等药物治疗缓解病情,必要时可终止妊娠,还可联合依诺肝素钠进行治疗[4]。缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor-1,HIF-1)也称低氧诱导因子,是目前发现的用于调控细胞低氧适应性变化的重要转录因子,主要由HIF-1α和HIF-1β 两 个 亚 单 位 组 成,其 中,HIF-1α 是HIF-1 的活性亚基[5]。内质网氨肽酶1(endoplasmic reticulum aminopeptidase1,ERAP-1)是蛋白水解酶中的肽链端解酶,可参与主要组织相容性复合物1 类分子(major histocompatibility complex class 1,MHC-1)的抗原呈递,在免疫调节中发挥着重要作用[6]。脑源性神经生长因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是一种脑提取液,广泛存在于脑的各个部位,可与其他因子相互作用,在调节血管再生、胎盘与大脑发育方面发挥一定的作用[7]。本研究选取子痫前期病人为研究对象,旨在分析其HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 的表达变化及意义[8]。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018 年4 月—2020 年5 月我院收治的单胎、剖宫产分娩的145 例孕妇。纳入标准:①符合《妇产科学》中子痫前期的诊断标准,轻度即收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒张压≥90 mmHg,24 h 蛋白尿≥0.3 g 或随机蛋白尿(+)或(++);重度即收缩压≥160 mmHg 和(或)舒张压≥110 mmHg,24 h 蛋白尿≥5.0 g 或随机蛋白尿(+++)及以上;②分娩方式为剖宫产;③同意并签署知情同意书。排除标准:①合并有高血压及心、肝、肾、内分泌疾病;②有复发性自然流产、畸形和死胎等不良孕产史;③有长期服药史;④不同意参与本次研究。145 例孕妇中,58 例为子痫前期孕妇(轻度组29 例,重度组29例),选取同期正常分娩孕妇29 例为对照组;另外将58 例子痫前期孕妇分为A 组(硫酸镁组)和B 组(硫酸镁+依诺肝素钠组)。其中,轻度组年龄25～37(28.35±2.47)岁,孕周为(36.58±2.74)周;重度组年龄24～35(27.35±2.13)岁,孕周为(35.28±2.07)周;对照组29例,年龄26～39(28.91±2.85)岁,孕周为(37.12±2.31)周。3 组年龄、孕周等方面比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。

1.2 治疗方法 A 组:给予25%硫酸镁注射剂5 g+10%葡萄糖注射液100 mL 静脉输注,在30 min 内快速滴完,快速解痉后继续给予25%硫酸镁注射剂10 g+10%葡萄糖注射液100 mL 静脉输注,根据病人的血压情况调整硫酸镁输注速度。B 组:在A 组治疗基础上,肌肉注射依诺肝素钠。

1.3 观察指标 研究对象胎盘组织标本均通过以下方式收集:在胎盘娩出后立即切下近脐带附着处全层胎盘组织两块,每块1.0 cm×1.0 cm×1.0 cm,使用无菌生理盐水反复冲洗干净后,使用无菌纱布吸干水分,其中一块放置于无菌冷冻管中,立即放置于-80 ℃低温冰箱保存,用于蛋白质印迹法分析,另一份用4%多聚甲醛溶液固定,用于免疫组化染色。分别将胎盘组织标本做好相应的标记。采用蛋白质印迹法和免疫组化法检测胎盘组织中HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 蛋白表达水平,比较A 组、B 组胎盘组织中HIF-1α、ERAP-1及BDNF 的表达水平。本研究通过了山西省儿童医院(山西省妇幼保健院)伦理委员会的批准,批件号:IRBKY-2018-003。

1.4 统计学处理 采用SPSS 20.0 软件包进行数据分析。符合正态分布的定量资料用均数±标准差(±s)表示,组间比较采用方差分析或t检验;采用Spearman 相关分析法分析HIF-1α、ERAP-1 及BDNF水平变化的相关性;采用受试者工作特征(ROC)曲线分析HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 蛋白检测评估子痫前期发生的价值。以P＜0.05 为差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 3 组HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 蛋白表达水平的比较 与对照组相比,轻度组和重度组HIF-1α、ERAP-1蛋白表达水平明显升高,而BDNF 蛋白表达水平明显降低,重度组HIF-1α、ERAP-1 蛋白表达水平明显高于轻度组,而BDNF 水平明显低于轻度组,差异均有统计学意义(P＜0.05)。详见表1、图1～图3。

表1 3 组HIF-1α、ERAP-1 及BDNF蛋白表达水平比较(±s)

表1 3 组HIF-1α、ERAP-1 及BDNF蛋白表达水平比较(±s)

与对照组比较,①P ＜0.05;与轻度组比较,②P ＜0.05。

组别 例数 HIF-1α ERAP-1 BDNF对照组 29 0.25±0.07 0.61±0.13 1.79±0.98轻度组 29 0.86±0.75① 1.17±0.34① 0.87±0.45①重度组 29 1.17±0.89①② 1.32±0.81①② 0.54±0.21①②F 值 14.02 15.45 30.25 P ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

图1 3 组HIF-1α、ERAP-1及BDNF 蛋白表达情况

图2 轻度组子痫前期HIF-1α、ERAP-1及BDNF 免疫组化染色(×400)

图3 重度组子痫前期HIF-1α、ERAP-1及BDNF 免疫组化染色(×400)

2.2 HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 与子痫前期严重程度的相关性 胎盘HIF-1α与子痫前期严重程度呈正相关(r=0.324,P＜0.05);ERAP-1 与子痫前期严重程度呈正相关(r=0.256,P＜0.05);BDNF 与子痫前期严重程度呈负相关(r=-0.334,P＜0.05)。详见表2。

表2 HIF-1α、ERAP-1 及BDNF与子痫前期严重程度的相关性

2.3 HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 对子痫前期的预测价值 ROC 曲线分析结果显示,HIF-1α检测子痫前期的曲线下面积(AUC)为0.679,ERAP-1 检测子痫前期的AUC 为0.685,BDNF 检测子痫前期的AUC 为0.752。详见表3。

表3 HIF-1α、ERAP-1 及BDNF对子痫前期的预测价值

2.4 A 组与B 组胎盘HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 蛋白表达水平比较 B 组HIF-1α、ERAP-1 蛋白表达水平明显低于A 组,而BDNF 蛋白表达水平高于A 组,差异均有统计学意义(P＜0.05)。详见表4。

表4 A 组与B 组胎盘HIF-1α、ERAP-1及BDNF 蛋白表达水平比较(±s)

表4 A 组与B 组胎盘HIF-1α、ERAP-1及BDNF 蛋白表达水平比较(±s)

组别 例数 HIF-1α ERAP-1 BDNF A 组 29 0.69±0.67 0.93±0.41 1.45±0.56 B 组 29 0.37±0.23 0.72±0.34 1.85±0.76 t 值 2.433 2.123 -2.282 P 0.020 0.038 0.026

3 讨 论

妊娠高血压疾病是产科常见疾病,占全部妊娠的5%～10%,其治疗目的为预防重度子痫前期和子痫的发生,降低母胎围生期患病率和死亡率[9]。子痫前期是妊娠期特有的一种多系统进展性疾病,会严重影响母婴健康[10]。目前子痫前期的病因及发病机制尚不明确,大多认为是一种多因素、多机制以及多通路作用导致的疾病,可与遗传因素、炎症免疫系统、胎盘缺血缺氧及内皮功能紊乱等因素相关[11]。HIF-1α是具有转录活性的一种核蛋白,受缺氧信号的调控,可在缺氧环境下与HIF-1β亚基相结合形成异二聚体,发挥转录因子的作用[12]。由HIF-1α介导的转录基因有血管内皮生长因子、细胞生成素以及与糖酵解有关的酶基因等,在缺氧的环境下,脯氨酸羟化酶的活性降低,导致HIF-1α在细胞内快速聚集,并与HIF-1β亚基相结合并转移到细胞核中,与靶基因HRE 上的DNA 结合位点结合,形成转录起始结合物,从而促使机体产生缺氧适应性反应[13]。有研究发现,处于子痫前期孕妇的胎盘血流量较正常孕妇的胎盘血流量减少,因此,子痫前期孕妇的胎盘处于缺氧的状态,抑制了滋养细胞的表达等,从而加重胎盘组织缺血缺氧,导致孕妇正常血液循环障碍,出现相应的临床症状[14]。目前对ERAP-1 在子痫前期中的表达变化研究较少,ERAP-1 是蛋白水解酶中的氨肽酶,在免疫调节及生化过程中发挥重要作用,可调节血压,维持正常妊娠。有研究发现,母胎界面的免疫平衡可有效促进妊娠的成功,但滋养细胞的抗原呈递异常可造成免疫失衡,参与子痫前期的发生[15]。ERAP-1 参与多种自身免疫疾病的发生,在维持免疫平衡中有重要作用,因此,胎盘ERAP-1 的异常升高,造成母胎界面的免疫失衡,从而导致子痫前期的发生[16]。BDNF 为神经营养素家族4 个结构相关蛋白之一,可通过蛋白水解裂解产生,可促进运动神经元和多巴胺能神经元等的存活[17]。有研究发现,BDNF 可通过激活TrkB 受体的表达参与新血管的生成,而BDNF 在孕妇胎盘发育及胎儿发育等过程中发挥重要的作用,可参与血管的生成及胎盘发育,对孕妇胎盘发育有着保护作用[18]。本研究结果显示,子痫前期病人胎盘HIF-1α、ERAP-1 蛋白表达水平较对照组明显升高,而BDNF 蛋白表达水平较对照组明显降低,说明处于子痫前期的孕妇胎盘HIF-1α、ERAP-1 蛋白表达水平升高,而BDNF 蛋白表达水平降低,可通过多种机制导致子痫前期的发生。

在临床上对于子痫前期的治疗主要通过药物治疗来缓解病情,必要时应终止妊娠,其中主要治疗药物有解痉药物硫酸镁、镇静药物地西泮等,降压药等需根据病人的自身情况使用,虽然这些药物都有一定的疗效,但部分病人会因子痫前期治疗不足而影响胎儿,故需发现更有效的治疗措施[19]。依诺肝素钠是用于预防和治疗深静脉血栓或肺栓塞的一种低分子量肝素,可有效改善胎盘循环[20]。本研究结果显示,B 组HIF-1α、ERAP-1 蛋白表达水平明显低于A 组,而BDNF 蛋白表达水平高于A 组,说明硫酸镁联合依诺肝素钠治疗可有效调节HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 水平。

综上所述,HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 与子痫前期的发生发展有关,对诊断子痫前期疾病有一定的价值。硫酸镁联合依诺肝素钠治疗可调控HIF-1α、ERAP-1及BDNF 水平,提高治疗效果。但因研究分析的样本量有限,观察时间短,需进一步扩大样本量研究胎盘HIF-1α、ERAP-1 及BDNF 在子痫前期中的表达变化及意义。