張月 張建華 張瑾 趙欣媛 袁宇涵 趙雅枝 郭欣悅 丁夢逍

Kisspeptin 是由KISS-1 基因編碼的多肽。Kisspeptin 及其受體KISS-1R 能夠抑制腫瘤細胞的轉(zhuǎn)移，隨著人們發(fā)現(xiàn)其調(diào)控下丘腦-垂體-性腺軸（Hypothalamic-pituitary-gonad axis，HPGA）的神經(jīng)內(nèi)分泌功能，Kisspeptin/KISS-1R 在生殖系統(tǒng)中的作用開始得到闡明。本研究重點介紹Kisspeptin/KISS-1R 對女性生殖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用及與子癇前期的關(guān)系。

1 KISS-1/KISS-1R 概述

KISS-1 基因于1996 年首次被鑒定為惡性黑色素瘤細胞系中的轉(zhuǎn)移腫瘤抑制基因，位于染色體1q32-34，全長771bp，包括4 個外顯子和3 個內(nèi)含子，編碼包含145 個氨基酸的多肽產(chǎn)物，但通常檢測到的是被蛋白酶水解后的一系列小片段，被統(tǒng)稱為多肽類激素，其在體內(nèi)被水解，可生成Kisspeptin-54、Kisspeptin-13、Kisspeptin-10 等多種酶胺短肽[1]。

KISS-1R 又稱GPR54，是G 蛋白偶聯(lián)受體視黃酸家族成員之一，開放閱讀框長1 197 bp，編碼398 個氨基酸，其不僅存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)及外周組織（肝臟、胰腺和腸道）中，還在胎盤、垂體、胰腺、促性腺激素、睪丸、卵巢和脊髓中也高度表達，在調(diào)節(jié)內(nèi)分泌功能中發(fā)揮作用[2]，包括促性腺激素的分泌、青春期開始、體況和能量儲備、影響滋養(yǎng)細胞浸潤。

2 Kisspeptin/KISS-1R 對女性生殖器官的調(diào)節(jié)作用

2.1 Kisspeptin/KISS-1R 對卵巢的調(diào)節(jié)Kisspeptin 及其受體廣泛分布于全身多個組織器官，發(fā)揮調(diào)控功能，包括卵巢激素釋放、卵泡發(fā)育成熟、顆粒細胞活力、卵泡黃體化和黃體的形成和發(fā)育、類固醇合成等方面。卵巢中Kisspeptin 的分布具有顯著的時空特異性，表明其在卵巢的不同生理階段發(fā)揮多種功能，在卵泡發(fā)育中起非常重要的作用。Kisspeptin能夠影響細胞周期的S 期和G2期，低劑量和中等劑量的Kisspeptin 可以直接刺激卵巢影響其功能，促進增殖和抑制細胞凋亡[3]。Kisspeptin/KISS-1R可通過提高顆粒細胞活力、上調(diào)類固醇合成關(guān)鍵酶基因表達促進顆粒細胞類固醇激素的合成從而間接調(diào)控卵泡發(fā)育[4]。Kisspeptin 通過誘導(dǎo)抗穆勒試管激素的產(chǎn)生，負向調(diào)節(jié)竇前卵泡的發(fā)育，并通過抑制交感神經(jīng)激活劑對促卵泡受體表達的誘導(dǎo)來降低對促卵泡生成素（Follicle-stimulating hormone，F(xiàn)SH）的敏感性，從而減少初級卵泡的募集[5]。

2.2 Kisspeptin/KISS-1R 對子宮的調(diào)節(jié)子宮生長和子宮內(nèi)膜腺體形成和功能對生育至關(guān)重要，并受雌激素和其他調(diào)節(jié)劑的調(diào)控。成人的子宮生長主要依賴于中樞Kisspeptin 信號傳導(dǎo)，但子宮內(nèi)膜腺體生成主要受外周Kisspeptin 信號傳導(dǎo)的調(diào)節(jié)，其平均約占Kisspeptin 依賴性腺體發(fā)育的75%[6]。Kisspeptin 和KISS-1R 通過控制子宮內(nèi)膜腺體分泌物（如白血病抑制因子）的可用性來調(diào)節(jié)胚胎植入，這對于胚胎與子宮上皮細胞的粘附至關(guān)重要。KISS-1/KISS-1R 參與了子宮內(nèi)膜的生長和增殖，可能通過調(diào)節(jié)子宮內(nèi)膜的細胞分化和血管生成而在蛻膜化中發(fā)揮作用[7]。

2.3 Kisspeptin/KISS-1R 對胎盤的調(diào)節(jié)KISS-1 表達定位于絨毛滋養(yǎng)層組織，而KISS-1R 表達發(fā)生在絨毛滋養(yǎng)層和絨毛外滋養(yǎng)層中，KISS-1 在植入過程中調(diào)節(jié)合體滋養(yǎng)層細胞侵襲和血管生成的速率，這有助于確保早期胎盤形成是一個連續(xù)且受控的過程[8]。胎盤Kisspeptin/KISS-1R 調(diào)節(jié)絨毛外滋養(yǎng)層遷移和侵襲，從而直接調(diào)控胎盤對子宮的侵襲[9]。早期胎盤滋養(yǎng)層細胞均表達KISS-1R 和Kisspeptin，Kisspeptin/KISS-1R 通過抑制滋養(yǎng)細胞遷移、基質(zhì)金屬蛋白酶和血管內(nèi)皮生長因子的表達控制滋養(yǎng)層細胞對子宮內(nèi)壁侵襲力[10]。Kisspeptin/KISS-1R 在妊娠早期高表達，隨著胎盤成熟而下降。在早期胚胎著床和胎盤形成過程中，Kisspeptin系統(tǒng)地參與了各種生理和病理活動。

3 Kisspeptin/KISS-1R 與女性生殖內(nèi)分泌系統(tǒng)疾病

3.1 Kisspeptin/KISS-1R 與青春期發(fā)育異常促性腺激素釋放激素（Gonadotropin-releasing hormone，GnRH）神經(jīng)元是青春期啟動過程中神經(jīng)內(nèi)分泌調(diào)節(jié)的開關(guān)和樞紐。KISS-1/KISS-1R 作為HPGA 的上游調(diào)節(jié)因子，參與青春期的開始和HPGA 軸的控制，在哺乳動物生殖活動中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在女性中，下丘腦Kisspeptin 作用于GnRH 神經(jīng)元并介導(dǎo)促性腺激素促黃體生成素（Luteinizing hormone，LH）和FSH 的釋放，從而刺激性激素合成。Kisspeptin對HPGA 軸施加直接和間接作用，直接影響垂體促性腺激素釋放 LH 和 FSH。月經(jīng)周期中的 GnRH存在波動性差異，其在周期內(nèi)的不同時間會發(fā)生變化。丘腦弓狀核是調(diào)節(jié)合成與分泌促GnRH 的主要核團，Kisspeptin 在這里起調(diào)節(jié)GnRH 分泌的作用。Kisspeptin 和KISS-1R 基因表達的顯著增加，引發(fā)GnRH 脈沖式釋放，在生殖活動中尤其是青春期啟動過程中發(fā)揮重要作用。KISS-1受體基因的缺失或突變與青春期發(fā)育異常有關(guān)，KISS-1 受體基因的激活突變與性早熟有關(guān)。郭蘭芳等[11]研究顯示，特發(fā)性中樞性性早熟（Idiopathic central precocious puberty，ICPP）女性患兒血漿中Kisspeptin 水平在青春發(fā)育啟動時上升，GnRH 類似物經(jīng)治療后下降，KISS-1 基因表達回落至青春發(fā)育前，說明檢測其水平對診斷ICPP 及療效評估具有重要的參考價值。ICPP 女童血清Kisspeptin 水平升高是骨骼發(fā)育的影響因素，可作為評估ICPP女童性發(fā)育情況及治療效果的標(biāo)志物[12]。

3.2 Kisspeptin/KISS-1R 與多囊卵巢綜合征（Polycystic ovary syndrome，PCOS）PCOS 是育齡期婦女常見的內(nèi)分泌疾病，常伴隨肥胖、胰島素抵抗、高雄激素血癥。下丘腦弓狀核Kisspeptin/KISS-1R 表達異常與PCOS 的發(fā)生密切相關(guān)，可能在PCOS 的病理過程中發(fā)揮重要作用。郭威等[13]納入IVF/ICSI-ET 助孕治療的患者為研究對象，比較PCOS患者和正常女性卵泡微環(huán)境Kisspeptin 表達水平的差異，PCOS 組卵泡液中Kisspeptin 蛋白水平、顆粒細胞中KISS-1 mRNA 水平均高于正常對照組，體外實驗結(jié)果顯示，黃素化顆粒細胞處理組孕酮、雌二醇水平高于對照組，推測顆粒細胞可能通過上調(diào)Kisspeptin 表達參與了PCOS 的病理過程，Kisspeptin 發(fā)揮作用可能需要促性腺激素等的參與。劉冉冉等[14]將雌性大鼠隨機分為PCOS 組和正常組，PCOS 組大鼠卵巢可見數(shù)十個囊狀擴張的卵泡，卵母細胞和放射冠減少或消失，與正常組比較，PCOS 組大鼠的體重、腹膜后脂肪含量、卵巢重量均增加，血清黃體生成素、卵泡刺激素和睪酮水平均升高，卵巢組織Kisspeptin 和KISS-1R 陽性細胞數(shù)量減少，胞質(zhì)著色淡，含量均減少，卵巢中KISS-1 mRNA 表達降低，但兩組大鼠卵巢中KISS-1 mRNA 表達差異無顯著性，Kisspeptin/KISS-1R 系統(tǒng)與PCOS 的發(fā)生、發(fā)展存在潛在的聯(lián)系，卵巢組織中Kisspeptin 和KISS-1R 的低表達可能導(dǎo)致顆粒細胞數(shù)量減少或功能減低。

3.3 Kisspeptin/KISS-1R 與卵巢早衰（Premature ovarian failure，POF）POF 是一種異質(zhì)性疾病，是指卵巢功能過早減退的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為低雌激素水平和高促性腺激素水平。師紅美等[15]構(gòu)建POF 大鼠模型，大鼠血清中雌二酵（E2）水平明顯降低，F(xiàn)SH 水平明顯升高，POF 大鼠處于低雌激素、高促性腺激素狀態(tài)，HE 染色顯示POF 組大鼠卵巢中卵泡數(shù)量明顯減少，卵泡中顆粒細胞的層數(shù)明顯減少，閉鎖卵泡數(shù)量明顯增加，大鼠卵巢次級卵泡中的Kisspeptin、KISS-1R 陽性細胞數(shù)明顯減少，推斷POF 大鼠卵巢中次級卵泡中Kisspeptin 表達減少可能使卵泡對FSH 的敏感性降低，使血清中FSH 水平升高，因募集大量的初級卵泡，最終使卵母細胞耗竭。

4 Kisspeptin/KISS-1R 與妊娠并發(fā)癥

血漿或血清Kisspeptin 主要來源于妊娠期間的胎盤，并且血漿Kisspeptin 水平在整個妊娠期間顯著增加。Kisspeptin/KISS-1R 參與哺乳動物妊娠的整個過程，調(diào)控胚胎著床、胎盤形成，在妊娠的建立和維持中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。血中Kisspeptin 水平與妊娠期相關(guān)疾病的發(fā)生關(guān)系密切，可作為檢測妊娠疾病診斷和胎兒發(fā)育的潛在生物學(xué)標(biāo)志物[16]。

4.1 Kisspeptin/KISS-1R 與流產(chǎn)自然流產(chǎn)是早期妊娠最常見的并發(fā)癥。Kisspeptin 水平降低與自然流產(chǎn)有一定相關(guān)性，與血清絨毛膜促性腺激素相比，血漿Kisspeptin 水平對流產(chǎn)有較高的診斷價值?？苓B翠等[17]以溴隱亭構(gòu)建自然流產(chǎn)大鼠模型，大鼠血清中孕酮、E2 水平明顯降低，而LH 水平明顯升高，大鼠卵巢的黃體體積明顯減小，黃體中血管的數(shù)量明顯減少，黃體表達的Kisspeptin/KISS-1R 的陽性細胞數(shù)明顯減少，提示卵巢黃體表達的Kisspeptin/KISS-1R 系統(tǒng)可能通過調(diào)節(jié)血清中E2、孕酮和LH 等激素水平，從而影響其內(nèi)分泌功能。劉穎等[18]研究顯示，補腎益氣方聯(lián)合黃體酮治療的復(fù)發(fā)性流產(chǎn)再次妊娠者，其血清Kisspeptin 蛋白表達明顯升高，孕激素水平升高，再次妊娠者的流產(chǎn)率降低，提示血清中Kisspeptin 蛋白含量對妊娠期有影響。

4.2 Kisspeptin/KISS-1R 與子癇前期（Preeclampsia，PE）PE 是特發(fā)于人類妊娠期的進展性疾病，以高血壓、蛋白尿為主要臨床表現(xiàn)，常伴隨肝臟、腎臟等全身多臟器受損癥狀，嚴重時導(dǎo)致孕產(chǎn)婦子癇發(fā)作，威脅孕產(chǎn)婦和胎兒的生命健康，以及增加孕婦遠期的心血管等其他疾病發(fā)生風(fēng)險。早期發(fā)現(xiàn)先兆子癇并采取相應(yīng)的干預(yù)措施對優(yōu)化妊娠結(jié)局具有重要的臨床意義。

目前，PE 診斷基于早期妊娠危險因素篩查、子宮動脈多普勒測速和PPAP-A 或胎盤生長因子（PLGF）等生物標(biāo)志物。Kisspeptin 通過減少血管生成、減少細胞滋養(yǎng)層侵襲和增加滋養(yǎng)層細胞凋亡與PE 的發(fā)病機制有關(guān)，也可能在預(yù)測和診斷子癇前期中發(fā)揮作用。

Kisspeptin 已被提議作為一種新的生物標(biāo)志物用于識別有先兆子癇風(fēng)險的女性。早發(fā)性PE 發(fā)病機制是孕體來源的滋養(yǎng)層細胞對母體子宮的侵襲不足導(dǎo)致子宮血管重塑不良、胎盤灌注不足，最終導(dǎo)致局部和全身內(nèi)皮功能障礙。孕婦的孕前疾病包括高血壓、肥胖和糖尿病，可能會形成促炎環(huán)境，通常與遲發(fā)性PE 綜合征有關(guān)。Kisspeptin 抑制滋養(yǎng)層遷移和侵襲，可以推測胎盤中KISS-1 表達的增加可能有助于早發(fā)性PE 的發(fā)展。Kisspeptin 是滋養(yǎng)層侵襲的額外生理調(diào)節(jié)劑，通過下調(diào)基質(zhì)金屬蛋白酶-2（Matrix metalloproteinase-2，MMP-2）和基質(zhì)金屬蛋白酶-9（Matrix metalloproteinase-9，MMP-9）抑制evCT 穿透更深層的子宮肌層，Kisspeptin 介導(dǎo)的ERK1/2 和PI3k/Akt 通路激活可調(diào)節(jié)NF-κB 的核轉(zhuǎn)位和DNA 結(jié)合活性，最終降低NF-κB 結(jié)合和MMP-9 基因啟動子區(qū)域的激活，此外，Kisspeptin 已被證明通過激活腫瘤細胞中的p38 MAPK 來抑制MMP-9，并上調(diào)孕早期滋養(yǎng)層細胞中的金屬蛋白酶組織抑制因子-1 和金屬蛋白酶組織抑制因子-3[19]。Mujde 等[20]研究顯示，與孕齡匹配的健康孕婦相比，經(jīng)歷過遲發(fā)性PE 的孕婦血漿Kisspeptin 水平升高[（68.7±93.4）pg/ml vs（68.5±57.9）pg/ml，P=0.004），Kisspeptin 預(yù)測PE 的最佳截斷值為67.2 pg/ml，敏感度為53%，特異性為76%，診斷準(zhǔn)確率為64%。早期先兆子癇妊娠和肥胖患者的循環(huán)Kisspeptin 降低，妊娠早期循環(huán)的Kisspeptin 與妊娠期血壓之間呈負相關(guān)，孕16 周時Kisspeptin 識別有PE 發(fā)展女性的最佳截斷值為596pmol/L，敏感度為85.7%，特異性為71.4%，有效率為72.3%，陽性預(yù)測值為15.8%，陰性預(yù)測值為98.8%，但不建議單獨進行普遍篩查，因為敏感度和特異性不高[21]。在擇期剖宮產(chǎn)的同時采集健康和先兆子癇孕婦的胎盤、胎盤床和頂蛻膜以及母體和臍帶血，通過RT-PCR 確定mRNA 表達，免疫組織化學(xué)法檢測母胎組織中的蛋白質(zhì)表達，采用ELISA 確定循環(huán)母體和臍帶血清Kisspeptin 濃度。妊娠合并先兆子癇時胎盤Kisspeptin 表達增高，而血清Kisspeptin 水平降低，KISS-1 mRNA 和蛋白質(zhì)在健康和先兆子癇妊娠的母體組織（胎盤床和頂葉蛻膜）中的表達最低，在健康和PE 妊娠的母胎組織中，KISS-1 受體mRNA 表達沒有發(fā)現(xiàn)差異，提示胎盤Kisspeptin表達增加與滋養(yǎng)層侵襲性降低是一致的，并且可能解釋了先兆子癇發(fā)展的分子機制，降低的循環(huán)Kisspeptin 濃度有可能被用作胎盤功能障礙的標(biāo)志物[22]。孫新六等[23]收集PE 患者組織標(biāo)本，與正常孕婦比較，PE 孕婦KISS-1 表達上升，且隨著PE 嚴重程度的上升，KISS-1 表達也增加，KISS-1 mRNA與平均動脈壓、24h 尿蛋白量呈正相關(guān)，與新生兒體質(zhì)量呈負相關(guān)，與KISS-1≥1.5 組孕婦相比，KISS-1＜1.5 組孕婦胎盤厚度、胎兒股骨長度和胎兒雙頂徑均明顯增加，提示KISS-1 可做為預(yù)測胎兒生長受限的潛在高風(fēng)險指標(biāo)，用于監(jiān)測PE 發(fā)生及胎兒發(fā)育情況。

綜上所述，KISS-1 及其受體KISS-1R 基因通過促進GnRH 分泌，從而調(diào)控HPGA 功能，調(diào)節(jié)GnRH 分泌、調(diào)節(jié)青春期啟動、參與卵巢功能、卵泡發(fā)育、維持良好妊娠狀態(tài)和生殖系統(tǒng)功能。本研究還探討了Kisspeptin 與PCOS、POF 生殖系統(tǒng)妊娠相關(guān)疾病之間的聯(lián)系。隨著對研究的深入，臨床醫(yī)生越來越意識到Kisspeptin 在子癇前期診療中的臨床應(yīng)用價值，可作為潛在的預(yù)測子癇前期的生物標(biāo)志物，但其敏感性、特異性有限，在未來可能會與其他標(biāo)志物聯(lián)合使用來識別PE。

（本研究由西安醫(yī)學(xué)院第四批校級重點學(xué)科經(jīng)費資助。）