張小楠,曲 影,姬朝光,聶彩霞,聶新平,劉永茂*
(1.吉林大學白求恩醫(yī)學院 病原免疫細胞遺傳學實驗中心,吉林 長春130021;2.山西大學應用生物學研究所,太原030006)
妊娠特異性β1糖蛋白(Pregnancy Specificβ1 Glycoprotein)是由胎盤合體滋養(yǎng)層細胞合成并分泌入血的一種特異性糖蛋白。自1971年西德科學家Bohn首先從人胎盤中分離提純以來,便引起各國學者的重視對其進行了深入廣泛的研究。已經證明其有很重要的作用,尤其與早孕診斷、早孕并發(fā)癥及宮內胎兒生長狀況關系密切?,F(xiàn)將妊娠特異性β1糖蛋白的研究進展、理化特性、產生部位和臨床應用等方面的研究進行一個簡單的綜述。
妊娠特異性β1糖蛋白由十一個高度保守基因編碼,是主要的胎盤多肽[1]。首先,在1970年Tatarinov和Masyukevich對此蛋白做了描述認為它是一種β-球蛋白,并且發(fā)現(xiàn)只有在孕婦血液中才能檢測出,而在正常男性和未孕女性的血液中檢測不到,由此認為妊娠特異性β1糖蛋白有可能運用于早孕診斷。隨后西德Bohn在妊娠婦女血液中發(fā)現(xiàn)了四種蛋白,其中之一就是專門針對懷孕的妊娠特異性β1糖蛋白。1971年西德Bohn又從人胎盤中提純出妊娠特異性β1糖蛋白,簡稱SP1。此物質還有其他的名稱如:滋養(yǎng)液特異性β糖蛋白(Trophoblast specific beta Glycoprotein TBG),妊娠相關血漿蛋白C(Pregnancy Associated plasma Protein C,PAPP-C)等。本文采用妊娠特異性β1糖蛋白(SP1)這個術語。之后Bohn和Lin先后采用硫酸銨鹽析Sepharose 6B、Sephadex G-200凝膠過濾和DEAE纖維素離子交換層析等多種方法從人胎盤和孕婦血中提純人妊娠特異性β1糖蛋白,但操作步驟復雜產率低[2]。1976年Bohn采用免疫親和層析法大大簡化了步驟也提高了產率和純度,1984年伊東雅純采用飽和硫酸銨分級沉淀法進一步提高妊娠特異性β1糖蛋白提純率,后來用 Western blotting、RIA和ELISA等方法測定SP1含量,大大提高了免疫特異性。1987年張為遠等[3]從胎盤血清、母血清及母尿中分離純化出SP1純品,免疫家兔獲得SP1血清,應用雙向免疫擴散實驗,對正常和異常妊娠者進行檢測和觀察,認為孕婦血清中SP1水平的高低與胎盤大小及其功能密切相關。1995年Wiley[4]等研究表明,在 早孕 周的婦女中和100%孕晚期婦女中可檢出SP1,孕卵植入后SP1即進入母體循環(huán),并逐漸上升,妊娠34-38周達高峰,維持至分娩,產后很快消失。1999年曹澤毅[5]發(fā)現(xiàn)正常妊娠的臍帶血、羊水、乳汁中也能檢測到微量的SP1。還有學者研究證明SP1也可出現(xiàn)于不同惡性腫瘤患者的血清及腫瘤組織內,并與腫瘤預后有關[6]。近幾年大家對SP1的研究還包括免疫調節(jié)作用,2003年 Motran[7]等認為SP1具有免疫抑制作用,對于抑制母體排異、保證胎兒存活有極其重要的意義。2008年Conrado[8]等證明SP1能通過促進單核巨噬細胞的新陳代謝來調節(jié)T淋巴細胞的活性和誘導抗炎因子的分泌,這些實驗結果都為我們進一步研究SP1蛋白奠定強有力的理論基礎。
SP1分 子 量 為 90000-110000daltons[9],含 有29.3%的糖分子,半衰期為30小時。沉降系數(shù)為4.5S,等電點4.6-5.0,在0℃時性質穩(wěn)定,70℃時部分被破壞,pH4-10間性質穩(wěn)定,pH<2或>10時完全破壞。Bohn等人證實妊娠特異性β1糖蛋白是一個N端由組氨酸合成的多肽鏈分子,現(xiàn)有關SP1的完整氨基酸序列還未見報到。
Tatarinov采用免疫熒光抗體對胎盤組織切片染色證實,妊娠特異性β1糖蛋白產生于胎盤絨毛上皮的合體細胞內。其合成后分泌入絨毛間腔,進入母體血循環(huán),經體內代謝后僅有8.8%的SP1通過孕婦尿液排泄到體外。而另一部分通過臍靜脈血進入胎兒循環(huán),其中一部分經臍靜脈又回到胎盤循環(huán)。另一部分經胎兒腎臟隨尿排入羊水,被認為是羊水中SP1的主要來源[10]。
Ahmed[11]等研究發(fā)現(xiàn),在排卵后第6天孕婦血清可檢出SP1。是由胎盤滋養(yǎng)層細胞合成分泌入母血循環(huán)并隨孕周的增加而增加,34周達高峰,妊娠最后2-4周逐漸下降,并維持到分娩。其分泌量高于胎盤泌乳素20-30倍。張為遠等用放射免疫法測得正常妊娠胎盤血清SP1含量最高191.1μg∕ml,依次為母血清、母尿、羊水、臍靜脈血清、臍動脈血清、最低為胎兒尿0.226μg∕ml。母血清SP1含量為母尿的11.4倍,是羊水SP1含量的17倍,是臍血清SP1含量的600倍??梢姍z測孕婦血清SP1可作為早孕診斷可靠指標之一,SP1在非孕婦女血中不存在,在97.4%的6-8周早孕婦女和100℅的孕晚期婦女血中能檢測出,而且SP1抗血清與其它蛋白和激素無交叉反應,可以避免現(xiàn)在應用廣泛的HCG測定中存在的交叉反應問題。
在八十年代 Majumdar[12]等一些學者認為,測定孕婦血中SP1含量是檢查胎盤功能、判斷胎兒預后的一項可靠指標。Israfilbeǐli[13]認為孕婦血中SP1值低于正常時,提示胎盤功能低下,合成SP1能力降低,胎兒的生長和生存處于不利的宮內環(huán)境中。早期MacDonald[14]等認為血SP1含量降低胎盤功能不全的發(fā)生率可達75%,胎兒宮內窘迫和新生兒低Apgar評分的發(fā)生率分別為31.3%和15.6%,胎兒有潛在缺氧的危險性。當血SP1、hPL和尿E/C比值均降低時,胎盤功能不全的發(fā)生率為100%,胎兒平均體重下降,圍產兒的死亡率升高。近年隨著臨床醫(yī)學的發(fā)展,測定孕婦血中SP1含量檢測胎盤功能,進行胎兒預后判斷顯得尤為重要。
胎兒生長受限(FGR)是指胎兒受各種不利因素的影響,未能達到其潛在所應有的生長速度。表現(xiàn)為足月胎兒出生體重<2 500g或胎兒體重低于同孕齡平均體重的兩個標準差,或低于同孕齡正常體重的第十百分數(shù)[15]。FGR圍產兒患病率和死亡率均高于正常體重兒。為降低其并發(fā)癥,檢測胎盤功能及胎兒宮內的生長發(fā)育狀態(tài)極其重要。Gordon曾報道胎兒生長受限的孕婦,血SP1低值者占71%~80%。對于胎兒生長受限的孕婦不管有無先兆子癇,血SP1值都低于正常水平。近年鄒琳[16]等報道了37例胎兒生長受限的孕婦,指出胎兒生長受限可表現(xiàn)在孕婦外周血SP1數(shù)值減低,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);可表現(xiàn)在孕婦胎盤SP1含量減低,差異有顯著統(tǒng)計學意義(P<0.01),而羊水中SP1含量無明顯降低,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),提示胎盤功能不良對羊水SP1影響不大。因羊水中SP1值遠低于血清中SP1值,故羊水SP1的ELISA檢測靈敏度低于血漿的靈敏度。
FGR兒的圍生期死亡率較同期正常圍生兒高4-6倍,在妊娠期給予適當?shù)脑缙谠\斷治療能使FGR兒的圍生期死亡率自25.5%下降到10.6%。FGR不僅危及新生兒的健康,對其遠期性格、體格和智能發(fā)育亦有一定的影響,成為一個普遍的重大公共衛(wèi)生問題[17]。所以人們尋求能早期發(fā)現(xiàn)胎兒生長受限的指標并期望能采取針對性的干預措施。
4.4.1 監(jiān)測滋養(yǎng)細胞腫瘤
在1974年首先由Tatarinov用雙向免疫擴散法在滋養(yǎng)細胞腫瘤患者血中發(fā)現(xiàn)SP1,后又采用放射免疫自顯影的方法發(fā)現(xiàn)80%的滋養(yǎng)細胞腫瘤患者血中可測出SP1。隨后日本學者報道采用SP1/hCG-β的比值觀察滋養(yǎng)葉細胞腫瘤,正常妊娠到孕40周時可高達14000。在滋養(yǎng)細胞腫瘤中,按其比值下降的程度依次為葡萄胎、惡性葡萄胎和絨毛膜上皮癌。有研究認為這一蛋白可作為一個有用的癌標記物,并可作為腫瘤分化低、預后差的指征。
4.4.2 監(jiān)測非滋養(yǎng)細胞腫瘤
SP1不僅可出現(xiàn)于滋養(yǎng)層上皮源性腫瘤,亦可出現(xiàn)于非滋養(yǎng)層上皮源性腫瘤。日本學者報道SP1可在子宮頸癌、子宮體癌、卵巢癌、乳腺癌、淋巴瘤和和胃腸道惡性腫瘤患者的血中測出。進一步研究證實癌細胞漿中存在有SP1的患者比沒有SP1患者存活時間短,這可能是由于其免疫抑制的特性,導致惡性腫瘤受宿主免疫排斥的作用下降。宮麗平等對41例乳腺癌患者利用ABC法檢測了SP1的分布情況,結果顯示乳腺組織的SP1陽性表達率為36.57%,與Walker的結果相近。表明SP1蛋白測定對于乳腺癌診斷及良惡性乳腺病變的區(qū)別,可能是一個有用的指標。
SP1主要用于婦科產前檢查,近年一些學者發(fā)現(xiàn)SP1有監(jiān)測腫瘤的作用但其機制尚未清楚。目前認為檢測孕婦血清SP1水平可作為診斷早孕、檢查胎盤功能,監(jiān)護高危妊娠以及判定胎兒預后的一項可信參考指標。據(jù)報道SP1在胎盤組織和羊水中的含量更穩(wěn)定,但不能在產前提取胎盤組織、抽取羊水導致流產和早產危險性的增加,所以臨床檢測和實驗室多應用單向免疫擴散法(Single radial immune diffusion,SRID)對妊娠晚期血清SP1進行定量測定,對于提高SRID法靈敏度,制備高純度高效價的SP1抗血清一直是大家追求的目標。目前市售的SP1檢測試劑盒還僅限于科研使用。因此,有必要深入對SP1蛋白及其基因的結構、功能、重組表達以及單克隆抗體制備方面的研究,為制備可用于臨床孕婦胎盤功能檢定的試劑盒奠定基礎。
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