孫寧霞 倪 鑫 高 路 李 文

當(dāng)前，隨著環(huán)境污染和生活壓力增大，人類生育能力不斷下降，流產(chǎn)、早產(chǎn)發(fā)生率不斷升高，特別是早產(chǎn)已成為我國新生兒和嬰兒死亡的首要原因。人類妊娠和胚胎發(fā)育是一個(gè)母體內(nèi)外環(huán)境因素與胎兒之間不斷進(jìn)行交互對話的過程，眾多內(nèi)外環(huán)境的變化都會影響胎兒發(fā)育過程，以及妊娠結(jié)局和分娩啟動的進(jìn)程。目前，對妊娠和分娩調(diào)控規(guī)律的認(rèn)識還遠(yuǎn)不夠深入，了解母體內(nèi)外因素影響妊娠結(jié)局的機(jī)制具有現(xiàn)實(shí)意義。本項(xiàng)目由上海長征醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心與海軍軍醫(yī)大學(xué)生理學(xué)教研室深度合作，圍繞母胎內(nèi)外因素對胚胎發(fā)育和妊娠結(jié)局的調(diào)控機(jī)制這一重大臨床科學(xué)問題，從分娩啟動調(diào)控和環(huán)境毒素對母胎健康的影響兩個(gè)方面入手開展了長期系列研究。歷經(jīng)十幾年的努力，從生命孕育的關(guān)鍵事件出發(fā)，深入研究了母體內(nèi)外因素影響妊娠結(jié)局的病理生理機(jī)制。項(xiàng)目有以下4個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。

1 首次將胎肺的成熟與分娩啟動聯(lián)系起來，發(fā)現(xiàn)分娩啟動的重要信號分子血小板激活因子（PAF），為胎源性因素在分娩啟動中的信號作用提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)

胎源性因子在分娩中的作用長久以來為被忽視。本課題組研究發(fā)現(xiàn)，胎肺除了分泌肺表面活性物質(zhì)促進(jìn)胎肺發(fā)育外，同時(shí)分泌的肺表面活性物質(zhì)相關(guān)蛋白A（SP-A）和PAF是誘發(fā)分娩啟動的重要胎源性因子，兩者的缺失均會導(dǎo)致分娩延遲。這一發(fā)現(xiàn)首次將胎肺的成熟與分娩啟動聯(lián)系起來，為胎源性因素在分娩啟動中的信號作用提供了強(qiáng)有力的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。國際生殖科學(xué)領(lǐng)域著名學(xué)者Sarah England撰寫述評，高度評價(jià)這項(xiàng)工作對揭示人類分娩啟動機(jī)制的重要理論價(jià)值。

2 發(fā)現(xiàn)一系列調(diào)控子宮肌舒縮狀態(tài)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵分子，首次闡明微RNA-181a（miR-181a）對子宮肌舒縮狀態(tài)轉(zhuǎn)化的調(diào)控機(jī)制

在正常情況下，妊娠足月之前，子宮都是處于一種相對靜息的狀態(tài)，其興奮性低，不發(fā)生大的收縮。只有在臨近分娩時(shí)才發(fā)生高頻率、高強(qiáng)度的規(guī)律宮縮，促使胎兒及其附屬器官排出體外。因此，子宮由靜息態(tài)向收縮態(tài)的轉(zhuǎn)化無疑是分娩啟動的“最終公路”和胎源性因子作用的“效應(yīng)器”。本課題組的研究明確了一系列調(diào)控母體子宮肌舒縮狀態(tài)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵分子。

本課題組發(fā)現(xiàn)，miR-181a在妊娠末期小鼠子宮肌中表達(dá)顯著下降。進(jìn)一步研究結(jié)果表明，微RNA-181a（miR-181a）在人臨產(chǎn)子宮肌的表達(dá)也顯著降低，而miR-181a的靶基因TNF-α和c-fos的表達(dá)則顯著升高。在培養(yǎng)的人子宮肌細(xì)胞中，miR-181a過表達(dá)可以抑制甚至逆轉(zhuǎn)IL-1β誘導(dǎo)的TNF-α、趨化因子（CCL）-2和CCL-8表達(dá)，而升高抗炎細(xì)胞因子IL-10的表達(dá)。功能學(xué)研究結(jié)果表明，過表達(dá)miR-181a顯著抑制自發(fā)性或IL-1β誘導(dǎo)的子宮肌細(xì)胞收縮。研究還發(fā)現(xiàn)，雌激素（E2）可顯著抑制miR-181a在人子宮肌細(xì)胞中的表達(dá)，而雌激素受體（ER）則是miR-181a的靶基因，提示在miR181a與E2/ER之間存在著正反饋環(huán)路。妊娠末期E2水平升高可以通過抑制miR-181a的表達(dá)，進(jìn)而間接上調(diào)其靶基因。除此之外，本課題組還發(fā)現(xiàn)大電導(dǎo)鈣激活鉀通道、ATP敏感鉀通道等起靜息作用的分子在臨產(chǎn)子宮肌的表達(dá)顯著低于未臨產(chǎn)子宮肌。上述研究揭示了母胎交互對話過程中母體層面子宮肌舒縮調(diào)控的關(guān)鍵因子和機(jī)制，為從分娩的“最終公路”——宮縮發(fā)動環(huán)節(jié)阻止或推遲早產(chǎn)的發(fā)生提供了新的潛在靶點(diǎn)和治療策略。

3 發(fā)現(xiàn)胎盤分泌的因子在協(xié)調(diào)胎兒發(fā)育和分娩啟動中的作用

胎盤是妊娠期特殊的胎兒器官，分泌數(shù)量和種類都非常巨大的各種激素和因子，構(gòu)成一個(gè)復(fù)雜的內(nèi)分泌網(wǎng)絡(luò)，調(diào)控妊娠和分娩的進(jìn)程。促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素（CRH）及其相關(guān)肽是人類胎盤特有的激素。

本課題組經(jīng)過深入研究，得出以下結(jié)論。① 首次闡明CRH對胎盤E2和孕激素合成的反相調(diào)節(jié)作用及其受體和信號通路：由于胎盤是妊娠末期合成E2和孕激素的主要器官，CRH及其相關(guān)肽對胎盤E2和孕激素的反向調(diào)節(jié)可顯著地提高宮內(nèi)局部和母體循環(huán)中E2/孕激素的比例，從而起到促使子宮收縮和易化分娩啟動的作用。② 首次闡明CRH對胎盤和絨毛膜前列腺素合成和代謝的調(diào)控機(jī)制；CRH及其相關(guān)肽可以通過CRH受體（CRHR）1和CRHR2對胎盤環(huán)氧合酶（COX）-2和絨毛膜前列腺素降解酶（PGDH）進(jìn)行雙相調(diào)節(jié)，精細(xì)控制妊娠過程中宮內(nèi)前列腺素的水平，進(jìn)而調(diào)控人類妊娠進(jìn)程和分娩的啟動。③首次發(fā)現(xiàn)CRH及其相關(guān)肽通過對葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體（GLUT）1和GLUT3的反向調(diào)節(jié)造成GLUT在胎盤上的不對稱分布，影響營養(yǎng)物質(zhì)的跨胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)，參與妊娠期間胎兒和胎盤的發(fā)育調(diào)節(jié)；這一發(fā)現(xiàn)表明，胎盤源性因子CRH及其相關(guān)肽，不僅可通過調(diào)節(jié)E2、孕激素、前列腺素的合成和分泌調(diào)控分娩的啟動，還可通過影響營養(yǎng)物質(zhì)的跨胎盤轉(zhuǎn)運(yùn)參與妊娠期間胎兒和胎盤的發(fā)育調(diào)節(jié)，對宮內(nèi)發(fā)育遲緩（IUGR）等嚴(yán)重影響胎兒存活率和致畸率的疾病防治具有重要的理論意義。

4 闡明環(huán)境因素對配子發(fā)生和胎兒發(fā)育的影響

本課題組創(chuàng)新采用了新生小鼠整體卵巢體外培養(yǎng)體系，探討了雙酚A、多環(huán)芳烴等環(huán)境內(nèi)分泌干擾物對卵泡發(fā)育和對雄性生殖功能的影響，闡明雙酚A對小鼠生殖功能影響的表觀遺傳機(jī)制。系統(tǒng)探討了雄性生殖氧化應(yīng)激損傷機(jī)制和NADPH氧化酶抑制劑夾竹桃麻素對雙酚A誘導(dǎo)的雄性生殖系統(tǒng)毒性的緩解作用。發(fā)現(xiàn)成年雄性小鼠在雙酚A刺激下，睪丸中精原細(xì)胞的凋亡明顯增加，首次提出中藥成分NADPH氧化酶抑制劑夾竹桃麻素治療可以顯著減少精原細(xì)胞的凋亡，對雙酚A誘導(dǎo)的雄性生殖系統(tǒng)毒性具有治療作用。

李文教授帶領(lǐng)的課題組成員在以上領(lǐng)域研究中取得了顯著的成果。先后作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人承擔(dān)國家“優(yōu)秀青年科學(xué)基金”、國家自然科學(xué)基金委員會“重點(diǎn)國際合作項(xiàng)目”、國家科技部“重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃”和“軍事醫(yī)學(xué)創(chuàng)新重點(diǎn)課題”等國家級和省部級項(xiàng)目20余項(xiàng)，總額1 200余萬元。項(xiàng)目組成員以通信作者或第一作者在The Journal of Clinical Investigation（JCI）、Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism（JCEM）和Endocrinology等被科學(xué)引文索引（SCI）收錄的國際權(quán)威期刊發(fā)表論文17篇，總影響因子61.2分，單篇最高影響因子13.215。被Endocrine Reviews和JCI等高水平雜志他引350余次。主編著作3部，參編著作5部。項(xiàng)目組成員先后入選國家自然科學(xué)基金委員會“優(yōu)秀青年科學(xué)基金項(xiàng)目”、上海市“浦江人才計(jì)劃”、上海市“銀蛇獎”“東方學(xué)者”“曙光計(jì)劃”“晨光計(jì)劃”、上海市衛(wèi)生健康委員會“優(yōu)秀學(xué)科帶頭人”計(jì)劃、上?！案咝?yōu)秀青年教師培養(yǎng)計(jì)劃”、中國人民解放軍總后勤部“優(yōu)秀青年科技人才扶持對象”等。獲發(fā)明專利1項(xiàng)。

上述研究成果不僅進(jìn)一步闡明了母胎內(nèi)外環(huán)境影響胎兒發(fā)育和妊娠結(jié)局的基礎(chǔ)理論問題，更為早產(chǎn)等臨床疾病的有效防治提供了新的潛在靶點(diǎn)，對實(shí)現(xiàn)當(dāng)前我國“全面二孩政策”下“改善母嬰健康，提升人口素質(zhì)”的國民衛(wèi)生目標(biāo)具有重大現(xiàn)實(shí)意義。