何豆豆，孫曉彤，張慧芳，張春陽

子癇前期（pre-eclampsia，PE）是妊娠期常見并發(fā)癥，發(fā)生率約為3%～8%[1]，重度PE 患者一般還伴有腎臟等多臟器系統(tǒng)的損害，是造成孕產(chǎn)婦及胎兒不良圍生結(jié)局的主要原因。PE 的病因和發(fā)病機(jī)制尚不清楚[2]。目前大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為PE 發(fā)生可能與滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲異常有關(guān)，進(jìn)而導(dǎo)致母體血管內(nèi)皮功能障礙、慢性胎盤灌注不良等病理過程，最終出現(xiàn)高血壓、胎兒生長(zhǎng)受限及其他不良圍生結(jié)局。因此，目前大部分研究都認(rèn)為PE 是胎盤源性疾病，而且臨床除終止妊娠外尚無特異性治療方法[3]。所以從新的領(lǐng)域探索并明確PE 的發(fā)病機(jī)制及治療靶點(diǎn)，改善其不良圍生結(jié)局非常必要。“外泌體”一詞在20 世紀(jì)80 年代末首次出現(xiàn)，用來描述多泡體中形成的小膜泡[4]。而近年越來越多的研究表明外泌體及其內(nèi)含的微小RNA（microRNA，miRNA）在細(xì)胞間的信息傳遞中起著重要作用，為闡釋疾病的發(fā)病機(jī)制提供了新的可能，并且其還可以作為生物標(biāo)志物以及治療工具發(fā)揮潛在臨床應(yīng)用價(jià)值。現(xiàn)綜述不同來源外泌體miRNA 在PE 中的作用。

1 外泌體

外泌體的形成始于細(xì)胞內(nèi)陷形成的早期胞內(nèi)體，進(jìn)一步內(nèi)陷形成多泡體，最終多泡體與細(xì)胞膜融合向細(xì)胞外分泌膜性囊泡，該膜性囊泡即為外泌體。其在機(jī)體中廣泛存在，如血液、淋巴液、唾液、乳汁、羊水和淚液等中均可檢測(cè)到。外泌體直徑約40～100 nm，其內(nèi)包含多種物質(zhì)，如核酸、蛋白質(zhì)、脂類、長(zhǎng)鏈非編碼RNA 和miRNA 等調(diào)節(jié)分子[5]。一些外泌體會(huì)以旁分泌、自分泌等方式釋放其內(nèi)容物局限作用于鄰近的靶細(xì)胞，而有些外泌體則可以進(jìn)入體液循環(huán)以到達(dá)遠(yuǎn)處靶細(xì)胞附近，隨后通過多種途徑進(jìn)入靶細(xì)胞。例如外泌體的跨膜蛋白可以直接與靶細(xì)胞上的受體相互作用，然后通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞[6]，也可以直接與靶細(xì)胞的質(zhì)膜融合，并將其內(nèi)容物傳遞到細(xì)胞中發(fā)揮相應(yīng)調(diào)控作用[7]。而且外泌體作為最小的細(xì)胞外囊泡，具有所有囊泡類的一個(gè)共同特征——脂質(zhì)雙層膜，這使得外泌體及其內(nèi)容物不容易受到細(xì)胞或循環(huán)中其他物質(zhì)的影響[8]。妊娠期外泌體的研究主要包括：證明胎兒和母體之間物質(zhì)交換，在胎盤植入及母胎免疫耐受建立中的作用，以及對(duì)血管生成和內(nèi)皮細(xì)胞遷移的調(diào)節(jié)[3]。有研究表明孕婦外周血中的外泌體濃度約為未妊娠女性的20 倍，正常孕婦外周血血漿中的外泌體含量會(huì)隨著妊娠進(jìn)展而增加，在足月時(shí)達(dá)到最大濃度[9]。并且妊娠早期（妊娠6 周）即可在母體外周血中檢測(cè)到胎盤來源的外泌體，其可以調(diào)節(jié)母體血管系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)等的生理性變化以適應(yīng)妊娠狀態(tài)。一旦調(diào)節(jié)過程出現(xiàn)異常，則可導(dǎo)致妊娠期出現(xiàn)各種并發(fā)癥，如PE 和妊娠期糖尿病等。

2 miRNA

miRNA 是調(diào)節(jié)基因表達(dá)的非編碼單鏈小RNA。在人類基因組中，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)超過2 000 個(gè)miRNA 可以調(diào)控超過1/3 的人類基因[10]。據(jù)估計(jì)，60%人類基因的表達(dá)是由miRNA 調(diào)控的，并且研究發(fā)現(xiàn)外泌體的miRNA 譜通常和親本細(xì)胞（產(chǎn)生該外泌體細(xì)胞）的miRNA 譜并不相同，這表明miRNA 被包裝到外泌體中是一個(gè)有選擇性的過程，miRNA 進(jìn)入外泌體可能是通過某種受控的途徑[11]，但該途徑尚不明晰，有待進(jìn)一步研究。研究表明，外泌體的磷脂雙分子層膜性結(jié)構(gòu)可以有效保護(hù)其內(nèi)的miRNA[12]，因此被遠(yuǎn)距離運(yùn)輸?shù)膍iRNA 才能夠抵抗運(yùn)輸過程中RNA 酶的降解，穩(wěn)定進(jìn)入靶細(xì)胞發(fā)揮一定作用，并且外泌體這種特殊的結(jié)構(gòu)也使得miRNA 能夠在外周血或其他體液中更穩(wěn)定地被檢出，較好地體現(xiàn)了其作為潛在生物學(xué)標(biāo)志物的價(jià)值。

3 不同來源外泌體及其攜帶miRNA 在PE 的研究進(jìn)展

3.1 胎盤來源外泌體Wang 等[13]發(fā)現(xiàn)胎盤來源外泌體中miR-15a-5p 過表達(dá)可以下調(diào)靶基因周期蛋白依賴性激酶1（cyclin-dependent kinase 1，CDK1），再通過介導(dǎo)磷脂酰肌醇3 激酶（phosphoinositide 3-kinase，PI3K）/蛋白激酶B（protein kinase B，AKT）通路抑制大鼠PE 的進(jìn)展。部分胎盤來源外泌體中的miRNA 還參與抗血管緊張素Ⅱ1 型受體自身抗體的產(chǎn)生，進(jìn)而導(dǎo)致PE 的發(fā)生。張濤等[14]證明PE 患者胎盤來源外泌體中的miR-155 表達(dá)上調(diào)，而抑制miR-155 可增加血管緊張素Ⅱ1 型受體表達(dá)，增強(qiáng)血管緊張素Ⅱ誘導(dǎo)的磷酸化細(xì)胞外信號(hào)調(diào)節(jié)激酶1/2（extracellular regulated protein kinases 1/2，ERK1/2）的活化。隨著對(duì)于胎盤來源外泌體中miRNA 調(diào)節(jié)通路的不斷驗(yàn)證及整合，有可能使PE 的發(fā)病機(jī)制不斷明晰，并可能為PE 相關(guān)miRNA 靶向治療及早期診斷提供強(qiáng)有力的依據(jù)。

關(guān)于PE 患者產(chǎn)后較高的心腦血管疾病發(fā)生率，有研究發(fā)現(xiàn)miR-499a-5p 上調(diào)可能與此有關(guān)[15]。因此，miRNA 生物標(biāo)志物在識(shí)別具有心腦血管疾病高風(fēng)險(xiǎn)的PE 患者方面也具有一定的價(jià)值，有待進(jìn)一步深入探究。在早發(fā)型和晚發(fā)型PE 的發(fā)病機(jī)制方面，Pillay 等[16]證明了胎盤源性外泌體在早發(fā)型PE 中顯著增多，在晚發(fā)型PE 中顯著減少，這提示了胎盤在早發(fā)型PE 發(fā)病中可能具有關(guān)鍵作用，而晚發(fā)型PE的發(fā)病機(jī)制有可能與胎盤組織相關(guān)變化的相關(guān)性較弱。關(guān)于胎盤來源外泌體中miRNA 在PE 的早期診斷方面，Salomon 等[17]研究發(fā)現(xiàn)PE 患者血漿中胎盤來源外泌體的miR-486-1-5p 和miR-486-2-5p 水平升高，認(rèn)為它們是具有預(yù)測(cè)潛力的miRNA。大部分研究認(rèn)為這些PE 相關(guān)的miRNA 之間，聯(lián)合預(yù)測(cè)價(jià)值比單一預(yù)測(cè)價(jià)值要高，且建議聯(lián)合母體因素及其他生物標(biāo)志物，如子宮動(dòng)脈血流、妊娠相關(guān)血漿蛋白A 和胎盤生長(zhǎng)因子等，以便能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和預(yù)防PE 的發(fā)生。

3.2 臍帶血來源外泌體既往研究表明，miRNA 與胚胎發(fā)育的相關(guān)基因存在一定的靶向性。Jia 等[18]發(fā)現(xiàn)PE 患者母體外周血來源外泌體和臍帶血來源外泌體均可顯著促進(jìn)臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移和血管形成。其中臍帶血來源外泌體特異性miRNA（miR-134 和miR-296-5p）可靶向性別決定區(qū)Y 框蛋白2（sex-determining region Y-box 2，Sox2）的編碼序列、Nanog 同源框蛋白（Nanog homeobox protein，Nanog）和八聚體結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子4（octamer-binding transcription factor 4，Oct4），調(diào)節(jié)胚胎干細(xì)胞的多能性。由此推測(cè)，臍帶血來源外泌體中miRNA 與胚胎發(fā)育過程有關(guān)，如神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育，未來還需要進(jìn)一步明確臍帶血來源外泌體中miRNA 在介導(dǎo)胚胎發(fā)育中的作用，為PE 患者不良圍生結(jié)局的發(fā)生及預(yù)防提供有力依據(jù)。Zhao 等[19]研究發(fā)現(xiàn)PE 患者胎盤組織中血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A 表達(dá)下調(diào)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)臍帶血來源外泌體中的miR-125a-5p 可以通過抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞遷移和臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞的血管生成降低血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A 表達(dá)。因此，臍帶血來源外泌體中的相關(guān)miRNA 除了與胚胎發(fā)育有關(guān)之外，還可能在導(dǎo)致PE 患者滋養(yǎng)層細(xì)胞功能障礙中發(fā)揮重要作用。故認(rèn)為臍帶血來源外泌體為闡釋PE 的發(fā)病機(jī)制提供了新的可能。

3.3 母體外周血來源外泌體大部分PE 患者外周血來源外泌體的miRNA 都上調(diào)[20]，例如miRNA-134在PE 患者中過表達(dá)，可通過抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞的浸潤(rùn)及靶向整合素β1（integrin β1）參與PE 的發(fā)病機(jī)制。Li 等[21]研究發(fā)現(xiàn)，妊娠早期PE 患者外周血血漿來源外泌體中miR-153-3p 和miR-325-3p 水平是健康孕婦的2 倍。Zou 等[22]的研究發(fā)現(xiàn)PE 患者外周血來源外泌體中miR-210、miR-136、miR-494 和miR-495 的水平升高。這些差異性表達(dá)的miRNA 都可以做為PE 患者早期診斷的生物標(biāo)志物，且均通過抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖和侵襲導(dǎo)致PE 發(fā)生。然而，同一miRNA 也可能通過多種途徑調(diào)控PE 的發(fā)生和發(fā)展。Luo 等[23]研究表明，過表達(dá)的miR-210 可通過下調(diào)鉀離子通道調(diào)節(jié)因子1 抑制滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲，從而促進(jìn)PE 的發(fā)生。Ishibashi 等[24]發(fā)現(xiàn)過表達(dá)的miR-210 可以下調(diào)17β-羥基類固醇脫氫酶1（17 betahydroxysteroid dehydrogenase 1，HSD17B1），而母體外周血血漿及胎盤組織中HSD17B1 水平的顯著降低則可預(yù)示PE 的發(fā)生。肝配蛋白A3（Ephrin A3，EFNA3）和同源框基因A9（homeobox A9，HOXA9）等靶基因也受到miR-210 的調(diào)控，參與PE 的發(fā)生[25]，EFNA3 是血管化和細(xì)胞遷移的關(guān)鍵調(diào)控因子，而HOXA9 在血管生成中發(fā)揮重要作用。而miR-210的表達(dá)與缺氧誘導(dǎo)因子1 有關(guān)，因此以上通路或相關(guān)調(diào)控靶點(diǎn)的表達(dá)可能又受到缺氧誘導(dǎo)因子1 的控制。Shen 等[26]發(fā)現(xiàn)PE 患者外周血血清來源外泌體中miR-155 水平高于健康孕婦，進(jìn)一步研究顯示其可抑制人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中一氧化氮合酶的表達(dá)。Hromadnikova 等[27]還發(fā)現(xiàn)胎兒生長(zhǎng)受限或PE 患者妊娠早期的外周血血漿來源外泌體中也可以檢測(cè)到19 號(hào)染色體上的miRNA 簇中的miR-517-5p、miR-520a-5p 和miR-525-5p 水平下降，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)這些差異表達(dá)的miRNA 與晚發(fā)型PE 相關(guān)。提示部分外周血來源外泌體的miRNA 表達(dá)降低與PE 的發(fā)病類型有關(guān)，因此進(jìn)一步明確與PE 類型相關(guān)的miRNA 種類及來源也是未來重要的研究方向之一。

3.4 間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體可能有助于治療PE 患者的胎盤血管功能障礙和慢性炎癥。據(jù)報(bào)道，其可以降低促炎細(xì)胞因子的水平，刺激調(diào)節(jié)性T 細(xì)胞活性，從而促進(jìn)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β 和白細(xì)胞介素10 的產(chǎn)生，抑制促炎反應(yīng)[28]。Huang 等[29]發(fā)現(xiàn)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體通過上調(diào)miR-18b-3p 靶向瘦素，抑制PE 大鼠胎盤組織中炎性因子的含量，減少滋養(yǎng)層細(xì)胞凋亡，從而抑制PE 的發(fā)生。而在滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖、遷移方面，Wang 等[30]發(fā)現(xiàn)人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體中的miR-133b 可刺激滋養(yǎng)層細(xì)胞增殖、遷移和侵襲，在PE 患者中具有良好的靶向治療作用。Cui 等[31]的研究則驗(yàn)證了人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體中的miR-101 過表達(dá)，并且可以被轉(zhuǎn)運(yùn)至滋養(yǎng)層細(xì)胞中，通過靶向負(fù)性調(diào)控溴結(jié)構(gòu)域蛋白4（bromodomaincontaining protein 4，BRD4）的表達(dá)，抑制核因子κB/CXC 趨化因子配體11（CXC-chemokine ligand 11，CXCL11）軸促進(jìn)滋養(yǎng)層細(xì)胞的增殖和遷移，降低母體血壓和24 h 尿蛋白，從而改善PE。以上實(shí)驗(yàn)性研究充分證明了間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體中的部分miRNA 可以通過特定的調(diào)控通路發(fā)揮靶向治療PE的作用，為未來PE 的治療提供新的研究方向。

4 結(jié)語與展望

隨著近些年來國(guó)內(nèi)外關(guān)于PE 相關(guān)外泌體中miRNA 譜的研究逐漸增多，不同來源外泌體中miRNA 參與PE 發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)機(jī)制也越來越清晰，為明確PE 的發(fā)病機(jī)制及治療預(yù)防提供了一個(gè)嶄新的視角。但是這些與PE 相關(guān)的差異性miRNA 的種類卻不盡相同，這可能是由于研究的地域、人種、實(shí)驗(yàn)設(shè)施及條件等各方面的差異導(dǎo)致的。因此未來仍需要進(jìn)行高質(zhì)量的多中心研究進(jìn)一步明確PE 患者不同來源外泌體的miRNA 譜。另外，PE 相關(guān)外泌體研究主要集中在胎盤及外周血來源外泌體，這可能與PE 與胎盤關(guān)系密切、外周血具有臨床易獲取的特性有關(guān)，但外泌體來源廣泛，目前已知多種來源的外泌體及其內(nèi)容物均可能參與PE 的發(fā)病機(jī)制，也可作為預(yù)測(cè)PE 發(fā)病的標(biāo)志物及潛在靶向治療方式。而如何進(jìn)一步細(xì)化分離及鑒定外泌體來源仍有待進(jìn)一步研究。間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體及其內(nèi)含的miRNA 已被證明對(duì)于PE 有一定的治療作用，但還需進(jìn)一步明確其分子調(diào)控機(jī)制，為PE 的藥物研發(fā)提供依據(jù)。