楊 杰，李 穎，任永變

(延安大學(xué)附屬醫(yī)院產(chǎn)科三病區(qū)，陜西延安716000)

妊娠期高血壓疾病(Hypertensive disorders complicating pregnancy,HDCP)嚴(yán)重威脅孕產(chǎn)婦及新生兒的健康，其病因病機(jī)目前仍不明確，國內(nèi)外諸多研究表明有些基質(zhì)金屬蛋白酶(Matrix metalloproteinases,MMPs)含量的高低及變化與該病的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[1-2]，該研究就目前研究比較多的基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)、基質(zhì)金屬蛋白酶-2(MMP-2)及基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MMP-1)進(jìn)行綜述，從而得出HDCP的病情隨這三類重要的MMPs含量變化而演變的規(guī)律，進(jìn)而為臨床診斷和治療提供一定的理論依據(jù)。

1 MMPs及TIMPs的概況

1.1 MMPs分類

MMPs在結(jié)構(gòu)上高度同源，包含10個(gè)外顯子和9個(gè)內(nèi)含子。其主要結(jié)構(gòu)包括：構(gòu)成MMPs前體NH2端的前肽；含Zn2+結(jié)構(gòu)域的催化單位；C端的血紅素蛋白結(jié)構(gòu)域。后兩者由一個(gè)富含脯氨酸的鉸鏈區(qū)間接連接。在人類中目前已發(fā)現(xiàn)的MMPs共有23種，分為6類：①膠原酶：基質(zhì)金屬蛋白酶-1(MMP-1)、基質(zhì)金屬蛋白酶-8(MMP-8)、基質(zhì)金屬蛋白酶-13(MMP-13)；②間質(zhì)溶解素：基質(zhì)金屬蛋白酶-3(MMP-3)、基質(zhì)金屬蛋白酶-7(MMP-7)、基質(zhì)金屬蛋白酶-10(MMP-10)；③明膠酶：明膠酶A(MMP-2)，明膠酶B(MMP-9)；④模型基質(zhì)金屬蛋白酶：基質(zhì)金屬蛋白酶-14(MMP-14)、基質(zhì)金屬蛋白酶-15(MMP-15)、基質(zhì)金屬蛋白酶-16(MMP-16)、基質(zhì)金屬蛋白酶-17(MMP-17)、基質(zhì)金屬蛋白酶-24(MMP-24)、基質(zhì)金屬蛋白酶-25(MMP-25)；⑤基質(zhì)溶解素：基質(zhì)溶解因子1(MMP-7)，基質(zhì)溶解因子2(MMP-26)；⑥其他類型：基質(zhì)金屬蛋白酶-11(MMP-11)、基質(zhì)金屬蛋白酶-12(MMP-12)、基質(zhì)金屬蛋白酶-19(MMP-19)、基質(zhì)金屬蛋白酶-23(MMP-23)等。MMPs均以酶原的形式分泌，經(jīng)激活劑激活后才具有酶活性(模型金屬蛋白酶直接以酶活性作用)。

1.2 MMPs的調(diào)節(jié)

MMPs主要在三個(gè)水平被調(diào)節(jié)：酶原合成、酶原活化、特異性組織抑制物(Tissue inhibitors of metalloproteinases,TIMPs)[3-4]。大多數(shù)的MMPs以基因轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控為主，MMP-2除外。激素、生長因子和炎性因子等主要在轉(zhuǎn)錄水平方面影響MMPs的調(diào)節(jié)。分泌MMPs的細(xì)胞同時(shí)也分泌TIMPs，特異性抑制MMPs的活性。目前發(fā)現(xiàn)四種TIMPs[5]：特異性組織抑制物-1(TIMP-1)、特異性組織抑制物-2(TIMP-2)、特異性組織抑制物-3(TIMP-3)和特異性組織抑制物-4(TIMP-4)。

TIMPs對MMPs激活的抑制主要表現(xiàn)在兩方面：①酶原活化階段，pro-MMPs酶原的自我激活被TIMPs與pro-MMPs形成的穩(wěn)定復(fù)合體阻礙；②活化的MMPs階段，TIMPs通過與活化的MMPs形成1：1的緊密復(fù)合體來抑制其活性。

2 MMPs與HDCP

HDCP是孕產(chǎn)婦和圍產(chǎn)兒發(fā)病率及病死率增高的主要原因之一，是妊娠期特有疾病，目前病因仍不明確。研究發(fā)現(xiàn)，HDCP發(fā)生的重要機(jī)制之一是滋養(yǎng)層細(xì)胞侵蝕過淺，即胎盤淺著床[6]。胎盤淺著床引發(fā)胎盤血流灌注不足，從而導(dǎo)致母體系統(tǒng)性血管內(nèi)皮損傷，最終出現(xiàn)HDCP的相應(yīng)癥狀。MMPs通過調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜細(xì)胞外基質(zhì)的降解，參與滋養(yǎng)層細(xì)胞侵襲的限速步驟，其含量的變化會影響該調(diào)節(jié)過程，從而參與HDCP的發(fā)生與發(fā)展，所以下文就幾類常見的MMPs對HDCP的具體調(diào)節(jié)作用進(jìn)行綜述。

2.1 MMP-9與HDCP

MMP-9是1994年Repone和Sahlberg在小鼠胚胎發(fā)育的破骨細(xì)胞內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一個(gè)明膠酶的成員[7]，屬于一種能水解細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白酶，鋅結(jié)合位點(diǎn)位于催化區(qū)域中，明膠結(jié)合位點(diǎn)位于催化部位之間。MMP-9可被多種生物體內(nèi)的多種細(xì)胞分泌，分泌MMP-9的細(xì)胞主要包括胎盤絨毛滋養(yǎng)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞、角化細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞、破骨細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、軟骨細(xì)胞和多種腫瘤細(xì)胞等[8]。MMP-9在體內(nèi)以酶原形式分泌，它本身或某些絲氨酸蛋白酶可以將其活化，只有被激活后才有降解細(xì)胞外基質(zhì)的作用[9]。MMP-9的陽性表達(dá)可見于正常妊娠胎盤組織中的滋養(yǎng)細(xì)胞、間質(zhì)細(xì)胞、蛻膜細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞胞漿中。MMP-9作為調(diào)節(jié)滋養(yǎng)細(xì)胞分泌的關(guān)鍵水解酶之一，滋養(yǎng)細(xì)胞對子宮肌層的浸潤程度和血管重鑄受其分泌量的影響，其分泌減少可以導(dǎo)致螺旋動脈的生理變化，造成滋養(yǎng)細(xì)胞侵蝕子宮螺旋動脈過淺，致使胎盤著床和血管重鑄的正常過程受到影響，由此引起胎盤缺血、供氧不足等一系列病理變化，最終系統(tǒng)性損傷母體血管內(nèi)皮，引起HDCP的發(fā)生[10]。體內(nèi)多種特異性和非特異性因子調(diào)控MMP-9的表達(dá)[11]，非特異性因子中可使MMP-9表達(dá)增強(qiáng)的包括白介素1、白介素2、前列腺素抑制劑和TNF-α，而白介素4則抑制MMP-9的表達(dá)。MMP-9特異性抑制劑即TIMPs，TIMP-2是其天然抑制劑，它與活化狀態(tài)的MMP-9不可逆且穩(wěn)定的以1∶1非共價(jià)結(jié)合，從而阻斷MMP-9的作用。

有研究發(fā)現(xiàn)，MMP-9與子癇前期的發(fā)病有關(guān)，其在子癇前期胎盤組織中的表達(dá)下降[12]。常雅麗等[13]研究表明，MMP-9在子癇前期組胎盤中的表達(dá)的確較正常對照組顯著下降，并且子癇前期病情嚴(yán)重程度影響其表達(dá)的高低，病情愈重，MMP-9表達(dá)愈低，與劉力華等[14]的研究相一致。這些研究說明MMP-9表達(dá)的高低與妊娠期高血壓疾病的嚴(yán)重程度有關(guān)。另外，Lim等[15]將子癇前期患者胎盤中分離的滋養(yǎng)細(xì)胞在體外培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)其分泌MMP-9、整合素及HLA-G的能力降低，它的侵潤能力亦明顯下降。孫麗君等[16]研究表明妊娠期高血壓疾病患者血清中MMP-9與TIMP-1的平衡狀態(tài)發(fā)生了改變，即MMP-9/TIMP-1比值下降，由此推斷，妊娠期高血壓疾病的發(fā)生發(fā)展與血清中MMP-9及TIMP-1的表達(dá)異常密切相關(guān)。

2.2 MMP-2與HDCP

MMP-2又稱明膠酶A，是一種非糖化蛋白，定位于人體16號染色體，來源于機(jī)體諸多結(jié)締組織細(xì)胞。其與MMP-9在生物學(xué)特性上有很多相似之處，因二者同屬明膠酶系列。MMP-2以非活性的酶原形式(pro-MMP-2)分泌后，其生物活性的發(fā)揮需要切除N端的一段前肽部分，暴露出鋅離子活性中心。MMP-2激活需要其他MMPs如基質(zhì)成纖維細(xì)胞分泌的有活性的MT1-MMP及TIMP-2的協(xié)助，其中TIMP-2是MMP-2的特異性抑制劑。MMP-2能夠特異性地降解構(gòu)成滋養(yǎng)細(xì)胞侵入的第一道細(xì)胞屏障的基底膜的主要成分IV型膠原。

關(guān)于MMP-2在HDCP中的表達(dá)，國內(nèi)外學(xué)者做了不同的研究。龐谷懷[17]研究發(fā)現(xiàn)，HDCP患者體內(nèi)血清中MMP-2含量會隨著病情不斷加重而增加，并且其導(dǎo)致血管內(nèi)皮損傷的程度會隨之加重。孫秀華等[18]在另一項(xiàng)研究中也發(fā)現(xiàn)HDCP患者病情越重，血清中MMP-2含量越多，與班開斌等[19]得出的結(jié)果一致，這些均與國外學(xué)者Narumiya等[20]的研究一致。另外有研究表明，應(yīng)用抗MMP-2單克隆抗體可緩減缺血性損傷[21]，由此可以推斷在HDCP發(fā)生的同時(shí)可造成MMP-2在患者血清中的表達(dá)增多，最終加重胎盤缺血缺氧的發(fā)生。但是，學(xué)者們在對HDCP患者的胎盤組織進(jìn)行研究時(shí)卻得出相反的結(jié)果。易旺軍等[22]研究發(fā)現(xiàn)MMP-2在HDCP組的胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞中的表達(dá)明顯低于正常晚期妊娠組，高立峰等[23]研究也得出一樣的結(jié)果。Staff等[24]研究顯示，HDCP患者滋養(yǎng)細(xì)胞侵蝕能力明顯下降，胎盤MMP-2及-9蛋白水平也隨之降低，表明HDCP患者的血清MMP-2變化水平不能反映胎盤MMP-2的變化水平。

2.3 MMP-1與HDCP

MMP-1是MMPs中重要的一員，含583個(gè)氨基酸，分子量為63 kDa，切開細(xì)胞間隙的纖維膠原為其主要作用，如把Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型膠原分成1/4、3/4片段[25]。TIMP-1由184個(gè)氨基酸和6個(gè)分子間二硫鍵組成，屬于一種糖蛋白，分子量為28 kDa?；|(zhì)上的膠原及變性明胺為MMP-1的底物，而其天然自身抑制劑是TIMP-1。TIMP-1抑制MMP-1活性的分子機(jī)制主要為：通過末端與MMP-1催化域以1：1相結(jié)合、通過末端與MMP-1底物結(jié)合溝的活性域以1：1相結(jié)合[26]。

關(guān)于MMP-1對HDCP的影響，鄧春雷等[27]研究發(fā)現(xiàn)MMP-1在HDCP患者臍血血清中的表達(dá)顯著低于正常晚孕組，且隨病情加重MMP-1降低越明顯，鄧春雷等[28]在另一項(xiàng)研究中也發(fā)現(xiàn)了同樣的結(jié)果。這與國外的文獻(xiàn)[29-30]報(bào)道一致，說明臍血血清中MMP-1的降低可能與HDCP的發(fā)生存在相關(guān)性，且隨病情加重MMP-1明顯降低，由此推測MMP-1的降低亦可能與HDCP嚴(yán)重程度存在相關(guān)性。Zofia等[29]運(yùn)用聚丙烯酰胺酶譜技術(shù)檢測先兆子癇患者臍血管的粘多糖和膠原，發(fā)現(xiàn)其含量是正常人的2倍，而臍血血清中MMP-1的含量低于正常。Christian等[30]研究發(fā)現(xiàn)MMP-1在松軟的膠原連接組織的降解中發(fā)揮著顯著的作用。就此可以推測，先兆子癇患者臍血血清中MMP-1的含量伴隨著臍血管細(xì)胞外基質(zhì)廣泛重構(gòu)而減少，造成臍血管的膠原和粘多糖堆積，而彈性蛋白含量減少，從而使臍血管的彈性降低，導(dǎo)致患者血壓升高。

綜上所述，MMPs的主要作用是對細(xì)胞外基質(zhì)及基底膜進(jìn)行降解，TIMPs可以特異性抑制其作用，如果二者比例失衡，可造成細(xì)胞外基質(zhì)的過度降解和滋養(yǎng)細(xì)胞的侵入異常，從而參與HDCP的發(fā)生與演變。鑒于MMPs在HDCP的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮重要作用，因此探討MMPs及TIMPs在HDCP中的作用，有望對該病的早期診斷和治療打開新的局面。

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