楊洋,馬媛,欒麗霞,李懋
子癇前期(pre-eclampsia,PE)是最常見的產科嚴重并發(fā)癥,發(fā)病率約為4%~6%,是產婦死亡的三大主要原因之一[1]。但PE 病因不明,任何一種單一學說均不能解釋PE 的發(fā)病原因和機制[2]。脂質不僅用于能量儲存以及生物膜組成,其在細胞分化、凋亡、遷移以及代謝中也發(fā)揮重要作用[3]。近年研究表明一些小的脂質分子在多個細胞信號通路中發(fā)揮作用[4]。PE 患者易發(fā)生脂質代謝異常,已有多種不同類型的脂質成分參與PE 的發(fā)生發(fā)展[5]。國外已有甘油磷脂[6]、鞘脂類[7]、甘油酯[2]以及脂肪酸[3]等在PE 中差異表達的報道,以上這些脂質成分也可能成為預測PE 發(fā)生的潛在預警分子。但是歐美地區(qū)肥胖人群比例升高,其中孕產婦超重或肥胖者已超過60%[8],而脂質成分及水平受體質量影響較大,亞洲人種與歐美人種的體質量指數存在差異,目前尚缺乏國內PE孕婦血清脂質組學系統(tǒng)研究。因此,本研究對PE 孕婦血清中不同類型的脂質成分進行檢測,了解孕婦血清中的差異表達情況,探索這些脂質成分成為孕婦PE 發(fā)生的預警分子的可能,為基礎研究提供新的研究方向。
1.1 研究對象選擇西安醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院(我院)婦產科2019 年1 月1 日—7 月1 日收治的PE 患者16 例為PE組。選取同期自然分娩正常孕婦16 例為正常對照組(NC組)。納入標準:①PE 組患者診斷符合PE,診斷標準參照第9版人民衛(wèi)生出版社《婦產科學》;②自然妊娠;③單胎妊娠;④既往均無高血壓或者子癇病史。排除標準:①有剖宮產史;②患有嚴重精神、心理疾病或智力障礙,不具備自主交流和自理能力;③拒絕簽署臨床試驗倫理知情同意書。
1.2 儀器與設備Acquity UPLCTM system(Waters Corporation,美國);Phenomenex Luna silica 3 μm(內徑150 mm×2.0 mm)色譜柱(Waters Corporation,美國);Phenomenex-Kine-tex 2.6 μm(內徑100 mm×4.6 mm)色譜柱(Waters Corporation,美國),真空離心濃縮儀(Genevac Corporation,英國);超濾離心管(Millipore,美國);Milli Q 超純水系統(tǒng)(Millipore,美國);乙腈和甲醇色譜純(HPLC,Merck Corporation,德國);氯仿、甲醇、氨水、甲酸和醋酸銨(國藥集團化學試劑有限公司)。
1.3 血樣采集孕婦入院后清晨空腹采集靜脈血8 mL,3 000 r/min 離心5 min 后,吸取上層血清,標記后置于-80 ℃冰箱保存待檢測。本研究經我院倫理委員會同意并批準(批準號:XYYFY2020LSK-002),所有患者均簽署了知情同意書。
1.4 脂質分析
1.4.1 脂質提取及檢測本研究采用超高效液相色譜串聯質譜(ultra-performance liquid chromatography tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS)法對2 組患者血清中的脂質成分進行分析。首先采用Bligh 和Dyer 的改良方法提取脂質[9]。極性脂采用Phenomenex Luna silica 3 μm(內徑150 mm×2.0 mm)色譜柱,流動相A 為水相,溶液使用氯仿、甲醇和氨水,比例為89.5∶10∶0.5;流動相B 為有機相:包含氯仿、甲醇、氨水和水,比例為55∶39∶0.5∶5.5。嚴格控制2 種試劑的流速,柱溫控制在40 ℃,流速500 μL/min。中性脂采用Phenomenex-Kine-tex 2.6 μm(內徑100 mm×4.6 mm)色譜柱。流動相溶液使用氯仿、甲醇和醋酸銨,流速150 μL/min,20 min 之內完成。后續(xù)在正負離子模式下使用質譜檢測器進行脂質定性、定量及成分確認分析實驗過程與既往研究[10]相同。
1.4.2 脂質成分類型本研究共分析甘油磷脂、鞘脂、甘油酯、甾醇類及脂肪酸5 大類脂質成分:①甘油磷脂包括磷脂酰膽堿(phosphatidylcholines,PC)、磷脂酰乙醇 胺(phosphatidylethanolamines)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositols,PI)、磷脂酸(phosphatidic acids,PA)、磷脂酰絲氨 酸(phosphatidylserines,PS)、磷脂酰甘油(phosphatidylglycerols,PG)、溶血磷脂酰膽堿(lyso-PC,LPC)、溶血磷脂酰乙醇胺(lyso-PE,LPE)、溶血磷脂酰肌醇(lyso-PI,LPI)、溶血磷脂酸(lyso-PA,LPA)、溶血磷酯酰絲氨酸(lyso-PS,LPS);②鞘脂包括鞘磷脂(sphingomyelins,SM)、鞘氨醇(sphingosine,Sph)、1-磷酸鞘氨醇(sphingosine-1-phosphate,S1P)、神經酰胺(ceramides,Cer)、葡萄糖基神經酰胺(glucosylceramides,GluCer)、半乳糖基神經酰胺(galactosylceramides,GalCer)、乳糖基神經酰胺(lactosylceramides,LacCer)、神經酰胺三己糖苷(Ceramide trihexoside,Gb3)、單唾液酸二己糖基神經節(jié)苷脂(monosialodihexosyl gangliosides,GM3);③甘油酯包括三酰甘油(triacylglycerol,TG)、二酰甘油(diacylglycerols,DAG);④甾醇類包括膽固醇酯(Cholesteryl esters,CE)、膽固醇(Cholesterol,Cho);⑤脂肪酸為游離脂肪酸(free fatty acids,FFA)。
1.5 統(tǒng)計學方法采用SPSS 19.0 統(tǒng)計學軟件進行分析。定量資料用均數±標準差()表示,組間比較采用兩獨立樣本均數的t 檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 2組患者的一般情況比較 2 組患者年齡和采血時體質量指數(BMI)比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。PE 組患者妊娠時間低于NC 組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。
表1 2 組患者一般情況比較 ()
表1 2 組患者一般情況比較 ()
2.2 2組患者血清甘油磷脂成分分析 本研究結果顯示,2 組患者血清中甘油磷脂成分比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
表2 2 組患者血清甘油磷脂成分比較 (mmol/mL)
2.3 2組患者血清鞘脂成分分析 本研究結果顯示,2 組患者血清中鞘脂成分比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。
表3 2 組患者血清鞘脂成分比較 (mmol/mL)
2.4 2組患者甘油酯、脂肪酸及甾醇類成分分析 本研究結果顯示,2 組患者血清中甘油酯和甾醇類成分比較,差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。PE 組患者血清中FFA 含量高于NC 組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表4。
表4 2 組患者血清甘油酯、脂肪酸及甾醇類成分比較 (mmol/mL)
2.5 2組患者不同類型FFA 差異分析 進一步對不同類型FFA 進行分析,發(fā)現PE 組孕婦血清中FFA22:4、FFA20:5、FFA20:4、FFA20:3、FFA18:2、FFA18:1、FFA16:1、FFA16:0 和FFA14:0 較NC 組升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表5。
表5 2 組患者血清不同類型脂肪酸比較 (mmol/mL)
脂質代謝是三大基礎代謝之一,是主要的供能來源。高表達水平的脂質和脂肪酸可引起氧化應激和炎癥反應,造成血管內皮損傷[5]。妊娠前及妊娠期的脂代謝和脂肪酸代謝異常在PE 的發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用[2]。故本研究對PE 孕婦血清中的脂質成分進行檢測及分析。
甘油磷脂是機體含量最多的一類磷脂,是細胞膜雙層膜結構的重要組成成分之一。甘油磷脂由于取代基團不同又可以分為許多類,例如磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺和磷脂酰肌醇等。鞘脂具有1 個極性頭基和2 個非極性尾,屬極性脂類,是僅次于磷脂的第2 大類膜脂。本研究發(fā)現,2 組孕婦的甘油磷脂和鞘脂類成分差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。既往研究顯示,PE 孕婦血清中[11]及胎盤中[12],甘油磷脂的含量顯著增加。也有研究發(fā)現,PE 孕婦在孕12~14 周就已經出現了血清中甘油磷脂的表達異常[6]。上述研究結果與本研究存在差異可能與其納入人群BMI 過高,檢測組織及孕周不同有關,還需進一步研究。另有研究發(fā)現,妊娠中期母體血清中不同類型的鞘脂類和溶血磷脂類可預測妊娠晚期PE 的發(fā)生[7]。鞘脂類可導致胎盤氧化應激及炎癥反應異常[13]是PE 發(fā)生的可能機制之一。但本研究尚未涉及不同類型鞘脂類的分析,這也將在后續(xù)研究開展。
脂肪酸是許多更復雜的脂的組成成分。甘油酯指由甘油和脂肪酸經酯化所生成的酯類。甾醇類指類固醇化合物。既往研究提示脂肪酸、甘油酯和甾醇類脂質與PE 的患病風險有關[2],PE 患者血清以及胎盤組織中TG 含量增高[5]。另有研究表明PE 患者血清中脂肪酸水平也高于正常孕婦[14]。本研究發(fā)現,FFA 水平在PE 患者血清中較正常孕婦顯著升高,與既往研究相符。過多的FFA 對胎盤具有脂肪毒性,FFA 異常表達可通過激活半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)和caspase-7 介導滋養(yǎng)細胞凋亡[3]。PE 患者血清中FFA 升高,FFA 被內皮細胞吸收并酯化,形成TG 在內皮細胞累積,導致前列腺素和一氧化氮釋放減少,引起內皮細胞功能障礙[5]。同時,血管內脂質沉積可導致子宮螺旋動脈粥樣硬化[15],進一步加重了PE 時螺旋動脈重鑄障礙后的病理性改變。
既往研究中少有報道PE 孕婦血清中不同類型FFA 的表達。不同類型的FFA 不僅與炎癥、細胞凋亡有關,也參與線粒體脂肪酸的氧化,是妊娠期母體及胎盤功能的重要代謝途徑[2]。本研究進一步對2 組孕婦血清中不同類型FFA 的水平進行檢測,發(fā)現PE組孕婦血清中FFA22:4、FFA20:5、FFA20:4、FFA20:3、FFA18:2、FFA18:1、FFA16:1、FFA16:0 和FFA14:0高于NC 組(P<0.05)。但這些不同類型FFA 在PE發(fā)病機制中的作用仍需進一步研究。
綜上,本研究分析了PE 孕婦血清中脂質成分,結果顯示多種不同類型FFA 存在差異表達;從代謝組學的角度,初步闡述了PE 的部分發(fā)病機制,并為不同類型FFA 可能為PE 預測分子提供了一定理論基礎。