陳敏,王明珠,劉增佑
子癇前期(pre-eclampsia,PE)是一種全身多系統(tǒng)不適的妊娠期特異性疾病,臨床表現(xiàn)為妊娠20周以后出現(xiàn)尿蛋白、高血壓、內(nèi)皮細胞功能異常、異常血管反應等功能紊亂,嚴重者可導致孕婦及胎兒死亡[1]。目前PE發(fā)病機制尚不明了,研究表明子宮螺旋動脈重鑄不良、胎盤滋養(yǎng)層和靶器官內(nèi)皮功能障礙、系統(tǒng)性炎癥反應等與PE發(fā)病關系密切[2]。miR-210是一種微小RNA(microRNA,miRNA),在 PE 患者胎盤中異常表達[3]。缺氧誘導因子1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)是調(diào)節(jié)PE患者胎盤缺氧代謝平衡的重要轉(zhuǎn)錄因子,研究表明HIF-1α在PE患者胎盤中表達水平顯著升高[4-5]。本研究通過檢測研究對象胎盤中miR-210和HIF-1α表達水平及血壓、尿蛋白等臨床生化指標,分析miR-210和HIF-1α在PE患者胎盤中表達的相關性及對PE發(fā)病的影響。
1.1 研究對象 選取深圳市南山區(qū)人民醫(yī)院(我院)2016年1月—2018年2月收治的46例PE孕婦為研究對象,根據(jù)國際診斷標準[6]分組,輕度子癇前期患者21例設為輕度組、重度子癇前期患者25例設為重度組。另取同期在我院孕檢正常并在妊娠結(jié)束行剖宮產(chǎn)的孕婦34例為對照組,年齡23~30歲,平均(26.87±5.19)歲,孕周 31~41 周,平均(36.45±4.08)周。3組研究對象在年齡、孕周及體質(zhì)量指數(shù)(BMI)等基本資料方面差異無統(tǒng)計學意義,具有可比性(P>0.05),詳見表1。納入標準:①以剖宮產(chǎn)終止妊娠患者;②單胎、初產(chǎn)孕婦;③同意配合研究,簽署知情同意書。排除標準:①合并其他產(chǎn)科并發(fā)癥及其他內(nèi)科合并癥患者;②心臟病、高血壓及家族遺傳病史患者;③自然陰道分娩患者;④有血液性疾病病史患者;⑤胎盤早剝、胎兒宮內(nèi)窘迫、發(fā)育遲緩患者。
表1 3組基本資料比較(±s)
表1 3組基本資料比較(±s)
組別n年齡(歲)孕周(周)BMI(kg/m2)對照組 34 26.87±5.19 36.45±4.08 27.54±5.79輕度組 21 26.96±5.28 37.51±3.62 27.31±5.63重度組 25 27.48±5.92 36.85±3.86 27.88±6.11 F 0.098 0.481 0.056 P 0.907 0.621 0.946
1.2 研究方法
1.2.1 胎盤中miR-210、HIF-1α mRNA表達水平測定 孕婦進行剖宮產(chǎn)時,胎盤娩出30 min內(nèi)取胎盤絨毛膜組織,用0.9%氯化鈉沖洗干凈并吸干表面水分,置于-80℃保存?zhèn)溆?。行胎盤總RNA提取,然后按照Thermo Fisher公司逆轉(zhuǎn)錄試劑盒操作步驟合成互補脫氧核糖核酸(complementary DNA,cDNA),miR-210以 U6為內(nèi)參,HIF-1α 以 β-actin為內(nèi)參進行定量聚合酶鏈反應(PCR),條件:95℃預變性5 min,95℃變性30 s,60℃退火45 s,64℃延伸15 s,共進行40個反應循環(huán)。引物序列見表2。
表2 定量PCR引物序列
1.2.2 胎盤中HIF-1α表達測定 孕婦進行剖宮產(chǎn)時,胎盤娩出30 min內(nèi)取胎盤母體面中央組織,大小約為1 cm×1 cm×1 cm,經(jīng)甲醛固定、石蠟包埋后,進行4 μm切片處理,采用免疫組織化學染色法(SP),按照染色步驟進行。
結(jié)果判定:每個切片至少選擇10個高倍視野,當在顯微鏡下觀察到細胞核中或胞質(zhì)內(nèi)可見較為清晰的棕黃色顆粒時判定為陽性。染色強度計分:細胞核或胞漿中有大量棕色或褐色顆粒沉著計3分,有較多棕黃色顆粒沉著計2分,少量淡黃色顆粒沉著計1分,未染色計0分;單位視野范圍內(nèi)陽性細胞所占百分比計分:>80%計4分,60%~80%計3分,40%~60%計2分,20%~40%計1分,<20%計0分。染色強度為兩者積分乘積:0分為陰性(-),1~4分為弱陽性(+),5~8分為中等陽性(++),9~12分為強陽性(+++)。陰性和弱陽性為HIF-1α低表達,中等陽性和強陽性為HIF-1α高表達。
1.2.3 常規(guī)指標檢測 測定研究對象的BMI、收縮壓(systolic blood pressure,SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure,DBP)和尿蛋白(protein,PRO)情況。
1.3 統(tǒng)計學方法 運用統(tǒng)計學軟件SPSS 17.0對數(shù)據(jù)進行處理。定性資料用率表示,組間比較采用χ2檢驗;定量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示,多組比較采用方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t或SNK-q檢驗;采用Pearson法分析miR-210與HIF-1α在PE患者胎盤組織中表達相關性;受試者工作特征(ROC)曲線分析miR-210與HIF-1α對PE的診斷價值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 PE患者臨床指標檢測結(jié)果分析 3組SBP、DBP、PRO比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。其中重度組患者SBP、DBP、PRO水平高于輕度組和對照組(P<0.05),輕度組患者 SBP、DBP、PRO 水平高于對照組(P<0.05)。見表 3。
表3 生化指標檢測結(jié)果分析比較(±s)
表3 生化指標檢測結(jié)果分析比較(±s)
注:#與對照組相比,P<0.05;*與輕度組相比,P<0.05。1 mmHg=0.133 kPa。
組別 n SBP(mmHg) DBP(mmHg) PRO(g/L)對照組 34 125.05±33.24 80.03±11.22 0.16±0.03輕度組 21 149.36±33.61# 94.72±17.48# 1.09±0.38#重度組 25 162.28±39.75#* 113.86±21.89#* 1.11±0.47#*F 8.376 29.169 81.086 P 0.001 <0.001 <0.001
2.2 胎盤中miR-210、HIF-1α mRNA相對表達量3組患者miR-210、HIF-1α mRNA相對表達量比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與對照組相比,輕度組患者胎盤中miR-210、HIF-1α mRNA相對表達量升高(P<0.05);與對照組、輕度組相比,重度組PE患者胎盤中miR-210、HIF-1α mRNA相對表達量升高(P<0.05)。見表 4。
表4 胎盤中miR-210、HIF-1α mRNA相對表達量(±s)
表4 胎盤中miR-210、HIF-1α mRNA相對表達量(±s)
注:#與對照組相比,P<0.05;*與輕度組相比,P<0.05。
組別 n miR-210 HIF-1α mRNA對照組 34 0.73±0.22 1.01±0.13輕度組 21 1.64±0.31# 1.72±0.35#重度組 25 2.21±0.76#* 2.30±0.59#*F 72.643 82.637 P<0.001 <0.001
2.3 胎盤中HIF-1α表達 胎盤組織中HIF-1α在胎盤組織中呈陽性表達,染色呈黃色、棕褐色、褐色,見圖1(見后插二)。3組HIF-1α陽性表達率差異有統(tǒng)計學意義(χ2=26.190,P=0.000),重度組 PE 患者胎盤組織中HIF-1α陽性表達率高于輕度組和對照組(χ2分別為 4.061 和 25.555,P<0.05),輕度組患者胎盤組織中HIF-1α陽性表達率高于對照組(χ2=9.198,P<0.05),見表 5。
表5 胎盤中HIF-1α表達[n(%)]
2.4 胎盤中miR-210和HIF-1α表達與PE患者臨床指標的關系 胎盤中miR-210和HIF-1α表達與PE患者年齡、孕周和BMI無關(P>0.05),與SBP、DBP、PRO水平和 PE嚴重程度有關(P<0.05),見表6。
表6 胎盤中miR-210和HIF-1α表達與PE患者臨床指標的關系
2.5 PE患者胎盤中miR-210和HIF-1α表達的相關性 經(jīng)Pearson法分析顯示,PE患者胎盤中miR-210與 HIF-1α 表達呈正相關(n=46,r=0.892,t=13.09,P<0.05),見圖 2。
圖2 PE患者胎盤中miR-210和HIF-1α表達的相關性分析
2.6 ROC分析miR-210、HIF-1α表達水平對PE的診斷價值 結(jié)果顯示,miR-210的ROC曲線下面積(AUC)為 0.726,95%CI為 0.615~0.820,敏感度為80.43%,特異度為70.59%,截斷值為1.06;HIF-1α的 AUC為0.769,95%CI為 0.661~0.856,敏感度為78.26%,特異度為82.35%,截斷值為1.27,見圖3(見后插二)。
PE是由遺傳代謝、免疫反應及氧化應激等多種因素引起的功能性疾病,病因復雜,發(fā)病率高,可導致患者出現(xiàn)血管痙攣、臟器供血不足、胎盤組織缺氧等癥狀,引起胎兒發(fā)育不良,甚至死亡。胎盤是胎兒與母體發(fā)生營養(yǎng)交換的場所,妊娠早期絨毛膜外滋養(yǎng)層細胞增殖、分化并入侵母體子宮肌層螺旋動脈壁,啟動血管重鑄,形成循環(huán)脈管系統(tǒng),建立物質(zhì)交換場所,滿足胎兒對血液及氧氣等物質(zhì)需求[7]。胎盤缺血缺氧可導致絨毛膜外滋養(yǎng)層細胞入侵較淺,血管重鑄出現(xiàn)障礙,影響胎盤功能。近年研究發(fā)現(xiàn),HIF-1α可調(diào)控滋養(yǎng)層細胞低氧適應性變化,參與PE低氧反應基因表達調(diào)節(jié)[8]。在HIF-1α信號通路中,miR-210可通過互補配對結(jié)合到HIF-1α的3′非翻譯區(qū),進而調(diào)控HIF-1α翻譯,HIF-1ɑ能夠與miR-210轉(zhuǎn)錄起始位點處低氧反應元件結(jié)合,進而調(diào)控miR-210表達[9]。本研究通過對PE患者胎盤中miR-210和HIF-1α表達水平進行檢測,分析miR-210和HIF-1α在PE患者胎盤中表達相關性及與PE患者臨床病理的關系,為提高臨床診療效果提供參考。
MiRNA可與靶mRNA發(fā)生堿基互補配對,影響其翻譯,促使靶基因降解,調(diào)控基因表達,參與細胞增殖、分化、遷移和凋亡等生命過程[10]。研究表明,PE患者胎盤中含有大量異常表達的miRNA,其中以低氧標志miR-210最為顯著,miR-210可通過靶基因調(diào)控細胞代謝、DNA修復、血管生成過程[11]。胎盤組織中miR-210在缺氧環(huán)境下可抑制滋養(yǎng)層細胞增殖、分化及遷移,限制細胞新陳代謝,影響胎盤中線粒體呼吸作用,參與PE發(fā)生、發(fā)展[12]。焦秋香等[13]研究表明,miR-210在重度PE患者血清和胎盤組織中呈異常表達,因此認為miR-210的異常表達可通過調(diào)控其靶基因參與PE患者病理生理過程。本研究結(jié)果表明,隨著PE患者嚴重程度的增加,miR-210相對表達量呈現(xiàn)上升的趨勢,且明顯高于對照組,本研究結(jié)果與上述研究結(jié)果基本一致,提示miR-210相對表達量隨胎盤缺氧程度的增加而升高,由此推測miR-210可能作為PE患者胎盤缺氧的分子標記物參與PE疾病發(fā)生、發(fā)展,但是由于本研究僅研究miR-210在胎盤組織中的表達情況,并未研究其在血清中表達情況,因此還有待從不同角度探討miR-210與PE的關系。
HIF-1α作為缺氧調(diào)節(jié)通路中關鍵環(huán)節(jié),最早由Semenza[14]作為連接在基因缺氧反應元件上的核因子而發(fā)現(xiàn),是細胞在應激缺氧環(huán)境下產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄激活因子。胎盤組織缺氧可誘導HIF-1α高表達,與細胞質(zhì)中穩(wěn)定表達的HIF-1β結(jié)合形成二聚體,維持胎盤內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定,改善胎盤組織缺氧耐受以適應低氧變化[15-16]。陳光雪等[17]研究發(fā)現(xiàn),HIF-1α在妊娠期高血壓疾病中高表達,與妊娠期高血壓疾病發(fā)生有密切關系。本研究結(jié)果顯示,PE患者胎盤組織中HIF-1α水平顯著高于對照組,且隨著PE患者疾病嚴重程度的增加,HIF-1α水平呈上升趨勢,推測胎盤中HIF-1α表達異??赡芘cPE疾病發(fā)生、發(fā)展有關。Duette等[18]研究發(fā)現(xiàn),HIF-1α也可以調(diào)控細胞因子分泌,影響滋養(yǎng)細胞功能,如刺激胎盤生長因子分泌,加重血管內(nèi)皮損傷并妨礙其再修復過程,引起胎盤血管重鑄障礙,加劇PE進展。但是由于本研究不深入,關于HIF-1α在PE發(fā)生、發(fā)展中具體作用機制還有待進一步研究。
本研究結(jié)果還顯示,胎盤中miR-210和HIF-1α表達與PE患者年齡、孕周和BMI無關,與SBP、DBP、PRO水平和PE嚴重程度呈正相關,說明隨著PE患者SBP、DBP和PRO水平升高,胎盤中miR-210和HIF-1α表達均明顯升高,且隨著PE嚴重程度的加重,miR-210和HIF-1α表達水平隨之升高,提示PE患者胎盤組織中miR-210和HIF-1α表達與PE疾病發(fā)展有關。本研究還顯示,PE患者胎盤中miR-210和HIF-1α表達水平呈正相關,分析原因可能為二者通過某種機制共同參與PE疾病發(fā)展。Merlo等[19]研究顯示,miR-210是缺氧誘導因子明確的目標,HIF-1α蛋白能夠通過miR-210途徑參與調(diào)控細胞代謝過程及其基因表達。Korkes等[9]研究子癇前期和非高血壓患者HIF-1α、可溶性血管內(nèi)皮生長因子受體1(sFlt-1)與miR-210的關系中顯示,sFlt-1與miR-210呈正相關,但是HIF-1α與miR-210無顯著相關性,此結(jié)果與本研究結(jié)果不同,分析可能是由于本研究納入樣本量較少以及地區(qū)不同而造成的。關于PE患者胎盤中二者的相互作用機制尚不明確,還有待深入分析。最后,本研結(jié)果顯示miR-210、HIF-1α表達水平均對PE具有較高的敏感度及特異度,提示miR-210和HIF-1α可能作為臨床診斷及治療PE的潛在分子標記物。
綜上,miR-210和HIF-1α在PE患者胎盤組織中高表達,二者表達水平呈正相關,與患者SBP、DBP、PRO水平及PE嚴重程度有關,推測miR-210和HIF-1α可能參與PE疾病發(fā)生、發(fā)展。通過檢測PE患者miR-210和HIF-1α表達水平有助于臨床早期診斷,并可為PE治療方案的制定提供參考。但關于miR-210和HIF-1α在PE發(fā)生及發(fā)展過程中的具體作用機制有待深入研究。