郭曉蒙 蔣榮珍
子癇前期(preeclampsia,PE)是一種妊娠期特發(fā)疾病,可累及腎臟、肝臟、腦等全身多系統(tǒng),臨床上主要表現(xiàn)為妊娠20周后新發(fā)高血壓和蛋白尿,重者可伴母體臟器功能不全或胎兒并發(fā)癥。PE發(fā)病機制復(fù)雜,目前尚未完全闡明,胎盤缺血、缺氧可能在其中發(fā)揮關(guān)鍵作用。肥胖或高BMI是PE發(fā)病的高危因素,脂代謝異常是肥胖的代謝特點,近期研究表明,脂代謝異??赡芡ㄟ^改變母體內(nèi)環(huán)境,影響滋養(yǎng)細胞侵入功能與胎盤發(fā)育過程,在PE發(fā)病機制中發(fā)揮重要作用,該作用的闡明有助于了解PE發(fā)生、發(fā)展機制,并為PE的防治提供靶點?,F(xiàn)將脂代謝異常與PE發(fā)病關(guān)系的研究進展綜述如下。
PE至今病因不明,多數(shù)研究者認為是母體、胎盤、胎兒綜合作用的結(jié)果,并提出了子宮螺旋小動脈重鑄不足、炎癥免疫過度激活、血管內(nèi)皮細胞受損等多種學(xué)說。危險因素較多,高血壓、糖尿病、肥胖、PE史、高齡(>40歲)、初產(chǎn)、多胎妊娠、避孕藥的應(yīng)用及心血管疾病均與其密切相關(guān)[1]。發(fā)病機制尚未完全闡明,多支持兩階段假說:①滋養(yǎng)層細胞侵入功能缺陷致子宮螺旋小動脈重鑄不足,無法由高阻力低流量轉(zhuǎn)變?yōu)榈妥枇Ω吡髁?,與正常妊娠比較,胎盤灌流下降;②胎盤缺血、缺氧,釋放多種生物活性因子(如sFlt-1、TNFα、AT1-AA、sEng等)進入母體血液循環(huán),通過多種異常免疫及炎性反應(yīng),致內(nèi)皮細胞和血管功能障礙,從而出現(xiàn)高血壓、蛋白尿等臨床癥狀[2]。
目前大量流行病學(xué)研究表明,孕前肥胖及孕期體重過度增加,與PE呈顯著正相關(guān),尤其是輕度PE及晚發(fā)型PE[2, 3]。而對于肥胖定義,因體質(zhì)差異,WHO、亞洲、國內(nèi)有所不同,本文主要采用WHO標(biāo)準(zhǔn),即BMI≥30kg/m2。肥胖影響PE的途徑尚不明確,有研究指出它可能通過相關(guān)代謝因素作用于PE發(fā)病機制的各個階段,引起細胞滋養(yǎng)層細胞功能障礙和胎盤缺血,增加缺血、缺氧誘導(dǎo)的胎盤因子的釋放和增強內(nèi)皮對胎盤因子的敏感度[2]。近年來研究發(fā)現(xiàn),BMI與PE間為U型關(guān)系(P<0.006),當(dāng)BMI≈23kg/m2時,PE發(fā)病風(fēng)險最低(2%),體重過輕、過重發(fā)病風(fēng)險均高于此,然而既往研究多表明產(chǎn)婦體重過低與早產(chǎn)、低體重兒等有關(guān),未顯示低BMI加重PE風(fēng)險,故低BMI與PE相關(guān)性有待于深入研究[4,5]。
肥胖者血脂異常概率增加。一項來自吉林省的人群橫斷面研究發(fā)現(xiàn),BMI水平與高脂血癥顯著相關(guān),隨著BMI增加,高脂血癥發(fā)病風(fēng)險上升。正常妊娠期間,血脂譜本就發(fā)生復(fù)雜變化:磷脂、總膽固醇、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和甘油三酯(TG)等因雌激素刺激和胰島素抵抗而增加,便于母體供能及增加胎兒葡萄糖和氨基酸供給,并參與胎兒細胞增殖和生長發(fā)育。不同于正常妊娠的生理性高脂血癥,肥胖者孕早期即伴TC、TG、LDL異常升高,HDL降低,及脂肪酸代謝異常[6]。前瞻性隊列研究將入組孕婦按孕前BMI進行分層(正常:18.5~24.9kg/m2,超重:25.0~29.9kg/m2,肥胖:≥30kg/m2)并測定血脂水平,結(jié)果同樣顯示肥胖和超重孕婦同正常孕婦比較,TC、TG和LDL-C較高,HDL-C較低,且在后續(xù)隨訪中發(fā)現(xiàn),孕前BMI同孕期血脂變化率相關(guān),這提示孕前肥胖和超重影響著血脂代謝[7]。
脂質(zhì)紊亂是PE多種高危因素的生化特征,也常是PE的生化特征,提示脂代謝異常與PE發(fā)病關(guān)系密切。Gallos等[8]的Meta分析發(fā)現(xiàn),高水平TG(尤其是孕中期測量結(jié)果)與PE相關(guān)并先于PE,之后有文獻報道TG與PE嚴(yán)重程度有關(guān)。為進一步探究PE與各脂質(zhì)成分的關(guān)系,Spracklen等[9]對2013年7月前的研究進行綜合,結(jié)果顯示PE患者TC、TG、non-HDL-C孕期明顯升高,HDL-C孕晚期則較低;且在對TC的分析中,發(fā)現(xiàn)BMI不能作為其異質(zhì)性來源,這提示血脂可能不以肥胖為基礎(chǔ)直接影響PE發(fā)病風(fēng)險。接下來研究者又從TC、TG、LDL-C、HDL-C的遺傳易感性角度進行分析,確定HDL-C水平降低和PE風(fēng)險增加差異有統(tǒng)計學(xué)意義[10]。ATP結(jié)合盒轉(zhuǎn)運體A1(ABCA1)參與膽固醇逆向轉(zhuǎn)運和清除,從而影響血脂譜,相較未孕女性、正常孕婦和SGA孕婦,PE孕婦血清ABCA1水平明顯降低,這也從側(cè)面反映了PE同血脂異常的相關(guān)性[11]。此外,有研究發(fā)現(xiàn)孕前低HDL-C和高TG女性,孕期PE和GDM發(fā)生率增加,這一發(fā)現(xiàn)可能有助于對孕婦進行早期篩查并干預(yù)[12]。
1.導(dǎo)致機體異常氧化應(yīng)激,加重血管炎性反應(yīng):根據(jù)發(fā)病時間不同,以34周為界,可將PE分為早發(fā)型和晚發(fā)型。目前認為,兩者病因?qū)W有所不同,前者趨向于胎盤異常,后者則與母體代謝環(huán)境有關(guān),而脂肪因子分泌增加常伴代謝環(huán)境異常;脂肪組織不僅是TG貯存庫,還是一個能夠合成分泌各種激素和炎性因子(TNF-α、IL、MCP-1等)的內(nèi)分泌器官,兼具代謝和免疫功能。由于脂肪增加伴隨著體內(nèi)細胞因子和趨化因子水平的上升,相較正常女性,肥胖女性很可能在孕前就處于一個亞臨床血管內(nèi)皮細胞炎性狀態(tài)[2]。
有研究表明,女性中性粒細胞浸潤血管、血管炎癥、血壓同BMI呈顯著正相關(guān)[13]。對肥胖癥和PE患者的進一步對照發(fā)現(xiàn),兩者的全身脈管系統(tǒng)均存在中性粒細胞浸潤及MPO增多,這提示PE患者同肥胖者類似,存在過量的脂肪堆積或脂質(zhì)過氧化,從而活化炎性細胞,生成過量的MPO;浸潤的中性粒細胞吞噬體中含MPO-過氧化氫- 氯化物體系,可釋放至胞外形成有毒物質(zhì),損傷正常血管,加重血管炎,這有助于解釋蛋白尿的發(fā)生;MPO又可通過降低血管擴張劑NO的生物利用度介導(dǎo)高血壓,臨床觀察發(fā)現(xiàn),此作用在氧化應(yīng)激狀態(tài)下最強,同時,PE與氧化應(yīng)激有關(guān),因此MPO可能是引起 PE高血壓的原因之一[14]。綜上所述,脂代謝異常導(dǎo)致的炎性狀態(tài)很有可能伴隨著基線血管功能障礙,使其對體內(nèi)外各種有害刺激敏感度增加,從而使母體更易發(fā)生內(nèi)皮功能障礙和高血壓。
2.促進胎盤因子釋放,影響胎盤血管生成,降低胎盤血流量:胎盤缺血、缺氧并釋放胎盤因子在PE發(fā)病機制中發(fā)揮關(guān)鍵作用,有證據(jù)表明,脂質(zhì)異常會加重胎盤缺血、缺氧。動物實驗結(jié)果顯示,給予長期高脂飲食,并根據(jù)體重是否增加分為肥胖傾向組與肥胖抵抗組,結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩組子宮血流量均減少,但只有第一組胎盤血流量減少,病理可見梗死、鈣化,這同時也是PE患者缺血性胎盤的病理特征。ApoE(-/-)小鼠妊娠期出現(xiàn)高血壓和蛋白尿,可用它作為PE模型,與野生型比較,它的胎盤脂肪沉積、血清sFlt-1水平升高、絨毛間質(zhì)水腫和壞死更為明顯[15]。另外,在對來自肥胖和正常體重產(chǎn)婦的胎盤進行組織學(xué)分析時發(fā)現(xiàn),前者非分支型血管生成增加,這也會導(dǎo)致胎盤血供減少。
在對PE患者胎盤因子的測定中發(fā)現(xiàn),隨著孕周的增加,BMI與sFlt-1水平呈正相關(guān),且肥胖者PIGF水平更低,這提示脂代謝異??赡艽龠M了胎盤因子sFlt-1的釋放[16]。另外,脂肪組織本身也有可能釋放sFlt-1,從而與胎盤源性sFlt-1共同發(fā)揮作用[2],結(jié)合并猝滅VEGF和PIGF,發(fā)揮抗血管生成作用,同時減少NOS的活化,降低NO水平,使血管收縮,外周阻力增加,進一步減少血供,致胎盤發(fā)育障礙,促進PE發(fā)生[2,16]。
3.脂質(zhì)過氧化增強,激活胎盤血管炎性反應(yīng):母體肥胖可導(dǎo)致胎盤脂毒性環(huán)境、氧化應(yīng)激、炎癥激活、血管生成調(diào)節(jié)因子減少狀態(tài),進而導(dǎo)致血管內(nèi)皮細胞炎性反應(yīng),但其具體分子機制不明。有研究發(fā)現(xiàn),肥胖患者脂質(zhì)沉積增加,通過影響多種基因轉(zhuǎn)錄,如激活炎性通路(MAPK-JNK、NF-κB、FOXO4等信號通路)和下游介質(zhì)(HIF-1α和VEGF-A),最終誘導(dǎo)胎盤炎性環(huán)境[17]。
另有研究發(fā)現(xiàn),Toll樣受體(TLR)在胎盤炎癥中可能發(fā)揮著重要作用。TLR是與固有免疫相關(guān)的一類膜結(jié)合模式識別信號受體,與PAMP結(jié)合后,啟動信號轉(zhuǎn)導(dǎo), 發(fā)揮免疫效應(yīng)。Thompson等[18]以雌性大鼠為實驗對象,給予高脂飲食,結(jié)果顯示,同低脂飲食組相比,前者內(nèi)臟脂肪含量、血TG、非酯化脂肪酸水平顯著增加,胎盤迷路區(qū)TLR-2和TLR-4表達增加,同時伴TNF-α和IL-6的mRNA水平升高,這提示脂代謝異常因素可能通過激活TLR介導(dǎo)胎盤炎癥。進一步研究發(fā)現(xiàn),滋養(yǎng)細胞表面的TLR4與胎盤炎癥的放大密切相關(guān)[19]。高遷移率族蛋白1(HMGB1)是TLR4的新型配體,在PE患者胎盤中含量增加,胎盤缺血、缺氧時,滋養(yǎng)層細胞釋放HMGB1,故推測它可通過自分泌方式同TLR4結(jié)合,激活炎性反應(yīng),加重滋養(yǎng)細胞功能缺陷;同時肥胖患者脂肪組織也可釋放HMGB1,同缺氧滋養(yǎng)層HMGB1協(xié)同作用,這表明TLR4- HMGB1可能是肥胖放大炎癥機制增加PE風(fēng)險的途徑之一[16]。
Altmae等[20]對肥胖孕婦胎盤研究發(fā)現(xiàn),局部存在炎癥和免疫應(yīng)答、脂質(zhì)代謝、血管生成等轉(zhuǎn)錄組異常,其中糖皮質(zhì)激素受體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及CCL2、FSTL3、IGFBP1、MMP12、PRG2、PRL、QSOX1、SERPINE2、TAC3基因的失調(diào)可能對胎盤血管炎性反應(yīng)具有重要調(diào)控作用。而Mitsuya等[21]進一步對比了肥胖者和正常者胎盤絨毛組織的DNA基因組,發(fā)現(xiàn)在整個基因組中DNA甲基化區(qū)域增加21%,羥甲基化減少31%,提示胎盤部位DNA甲基化異常可能與肥胖者妊娠并發(fā)癥風(fēng)險增加有關(guān)。
4.導(dǎo)致胎盤滋養(yǎng)細胞氧化損傷,參與PE發(fā)?。壕€粒體可產(chǎn)生活性氧(ROS),并富含易受過氧化作用影響的不飽和脂肪酸,是氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化的重要來源。研究發(fā)現(xiàn),PE患者胎盤滋養(yǎng)細胞線粒體活性異常,可產(chǎn)生過量ROS,導(dǎo)致氧化應(yīng)激和脂質(zhì)過氧化;同時滋養(yǎng)細胞也易受ROS攻擊,發(fā)生結(jié)構(gòu)和功能的改變,而肥胖患者脂質(zhì)過氧化狀態(tài)可加重這一病理過程[22]。研究發(fā)現(xiàn),孕前即存在肥胖的女性,胎盤線粒體呼吸鏈酶活性降低,超重和肥胖女性的胎盤絨毛組織ROS產(chǎn)生量分別增加6和14倍,同時,肥胖孕婦胎盤組織ATP產(chǎn)生明顯減少,表明線粒體功能下降,最終導(dǎo)致胎盤功能障礙,ATP產(chǎn)生減少可能與胎盤線粒體DNA受損、線粒體含量減少以及線粒體復(fù)合物Ⅰ~Ⅳ的表達降低有關(guān)[22,23]。
滋養(yǎng)細胞內(nèi)脂肪酸代謝障礙導(dǎo)致脂肪酸過度堆積與胎盤線粒體功能異常也有一定關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn),長鏈3-羥基?;o酶A脫氫酶(LCHAD)是線粒體基質(zhì)內(nèi)長鏈脂肪酸β氧化的重要限速酶,LCHAD基因缺陷或LCHAD表達及活性降低可能與PE發(fā)病有關(guān);長鏈游離脂肪酸對滋養(yǎng)細胞LCHAD基因啟動子區(qū)(主要-899位點)具有較大的甲基化修飾作用,LCHAD基因啟動子區(qū)過度甲基化,影響LCHAD表達,從而影響滋養(yǎng)細胞線粒體脂肪酸氧化供能,導(dǎo)致胎盤功能障礙、PE的病理生理過程[24]。
綜上所述,胎盤缺血、缺氧并釋放胎盤因子在PE發(fā)病機制中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,孕婦超重或孕期體重增長過快,導(dǎo)致體內(nèi)脂肪堆積,伴發(fā)脂代謝異常,加重胎盤局部包括血管與滋養(yǎng)細胞的炎性反應(yīng),增加PE發(fā)病風(fēng)險,加速PE發(fā)病病理過程。對肥胖相關(guān)脂代謝異常參與PE發(fā)病具體分子與調(diào)控機制的進一步研究與闡明,將有助于指導(dǎo)孕婦健康生活方式,改變孕期體重增長方式,改善體脂異常堆積與血管內(nèi)皮細胞及胎盤滋養(yǎng)細胞炎性反應(yīng),降低PE發(fā)病風(fēng)險,延緩疾病進展。