烏永嘎 夏書琴

1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生院，內(nèi)蒙古臨床醫(yī)學(xué)院(呼和浩特，010110)；2.內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院

子癇前期(PE)是妊娠期特有的涉及多器官和系統(tǒng)的疾病，其主要特點是妊娠期間出現(xiàn)新發(fā)高血壓，對多器官系統(tǒng)造成損害等，全球約8%的孕婦受到該病的影響[1]。雖然PE的癥狀和體征通常要到妊娠的后期才會顯現(xiàn)出來，但這種疾病起源于胎盤形成時期。PE胎盤形成與母體免疫適應(yīng)不足或?qū)νN異體抗原耐受不足有關(guān)[2-3]。有研究通過大鼠胎盤缺血模型證實了免疫失衡在介導(dǎo)PE病理生理學(xué)方面的作用，可能有益于治療PE[3]。母體的免疫系統(tǒng)在妊娠期間經(jīng)歷了各種各樣的生理變化，包括蛻膜免疫細(xì)胞動員、再分布和局部極化[4]和全身普遍免疫抑制狀態(tài)等[5]。胚胎植入后，合胞滋養(yǎng)細(xì)胞(STB)包圍了大部分的絨毛膜絨毛，防止胎兒與母體血液直接接觸[6]。STB產(chǎn)生多種免疫調(diào)節(jié)因子，這些因子也有助于母體免疫耐受。胎盤STB已被證明能持續(xù)釋放外泌體進(jìn)入母體循環(huán)，外泌體被證實可作為細(xì)胞間信使，參與抗原呈遞、信號傳導(dǎo)并介導(dǎo)各類免疫反應(yīng)[7]。

1 外泌體概述

細(xì)胞外囊泡(EV)是由細(xì)胞器膜或細(xì)胞膜形成的，根據(jù)其亞細(xì)胞來源主要包括外泌體、微泡和凋亡小體[8]。外泌體是穩(wěn)定的脂質(zhì)雙分子層泡膜，直徑約40～100 nm[8]。外泌體可以轉(zhuǎn)運(yùn)和傳遞脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核苷酸和其他生物活性成分，這些信號分子在細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞膜融合后從細(xì)胞中釋放出來,在受體細(xì)胞中引起基因表達(dá)改變、表型反應(yīng)和功能改變[8-9]。目前普遍認(rèn)為胎盤源性外泌體(pEXO)主要通過胎盤外泌體的數(shù)量和內(nèi)容物含量的變化和對母體免疫耐受的影響參與PE發(fā)病機(jī)制[10]。

2 子癇前期與外泌體

2.1 子癇前期外泌體

妊娠6周時，外泌體可以在母體循環(huán)中被監(jiān)測到，證明在早孕期外泌體可以作為無創(chuàng)傷的生物標(biāo)記物，可能會為PE的治療提供新的思路[11]。McElrath等[12]得出結(jié)論，妊娠12周時與循環(huán)EV相關(guān)的蛋白質(zhì)可預(yù)測早期PE的總體風(fēng)險。Levine等[13]發(fā)現(xiàn)，母體血漿中表達(dá)合胞素-1(Syncytin-1)的EV圖譜可能作為PE胎盤組織特異性生物標(biāo)記物。

微小RNA(miRNA)是在PE非編碼分子中占主導(dǎo)地位的一類非編碼RNA。已經(jīng)證實，在早發(fā)型子癇前期(EOPE)和晚發(fā)型子癇前期(LOPE)的循環(huán)外泌體中存在不完全相同的miRNA圖譜，這意味著外泌體衍生的miRNA是與PE相關(guān)的關(guān)鍵因素。一些外泌體包裹的miRNA是PE的潛在標(biāo)記物，如外泌體包裹的miR-136和miR-495[14]。Hromadnikova等[15]發(fā)現(xiàn)，miR-517-5p、miR-520a-5p、miR-525-5p在胎兒生長受限和PE患者中下調(diào)，這些miRNA在母體血漿外泌體表達(dá)譜的情況下，對胎兒生長受限、妊娠高血壓和PE的預(yù)測價值高。Li等[16]報告，從PE婦女血漿中提取的EV表現(xiàn)出miR-153-3p，miR-222-3p，miR-224-5p，miR-325，miR-342-3p，miR-532-5p，以及miR-653-5p圖譜不同于在整個血漿miRNA中看到的表達(dá)譜。Wang等[10]研究證明，外泌體miR-548c-5p是PE的抗炎因素，miR-548c-5p/蛋白質(zhì)酪氨酸磷酸酶受體O型(PTPRO)/核轉(zhuǎn)錄因子κB(NF-κB)通路可以為PE的診斷和治療提供新的靶點?？傊?，外泌體包裹的的非編碼RNA是PE的關(guān)鍵調(diào)控因子。

2.2 子癇前期外泌體免疫調(diào)節(jié)

pEXO在建立母親免疫耐受中起著關(guān)鍵作用，這對成功妊娠至關(guān)重要。目前依賴于提取及標(biāo)記pEXO技術(shù)的提高，已證明外泌體在免疫調(diào)節(jié)和炎性細(xì)胞因子調(diào)節(jié)的作用。PE患者循環(huán)pEXO可激活免疫細(xì)胞，并可能影響炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生，攜帶的其他生物活性物質(zhì)也通過影響炎性細(xì)胞因子的分泌參與免疫調(diào)節(jié)[5，10]。因此，研究認(rèn)為pEXO是PE病因?qū)W不可或缺的因素之一。

外泌體與免疫細(xì)胞的功能和激活相關(guān)聯(lián)，在調(diào)節(jié)人類免疫系統(tǒng)中起著重要作用。自然殺傷(NK)細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、樹突細(xì)胞以及巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞可以生成外泌體。免疫細(xì)胞通過抗原呈遞或?qū)鞍?、炎癥因子和其他因子轉(zhuǎn)運(yùn)到其他靶細(xì)胞調(diào)節(jié)體液免疫和細(xì)胞免疫[17]。在PE患者中pEXO通過促進(jìn)T細(xì)胞凋亡并抑制調(diào)節(jié)NK細(xì)胞毒性[18]促進(jìn)母體免疫耐受。pEXO也可以通過調(diào)節(jié)性T細(xì)胞(Treg)的分化，抑制T細(xì)胞信號傳導(dǎo)途徑。Kovacs等[19]的研究表明，在PE患者中pEXO可以調(diào)節(jié)T細(xì)胞的增殖和分化，最重要的是，可選擇性結(jié)合CD4+T細(xì)胞的熱休克蛋白E家族(HSPE1)在pEXO內(nèi)表達(dá)并在體外誘導(dǎo)人類CD4+T細(xì)胞的增殖和分化。Bai等[20]證明PE患者中pEXO通過調(diào)節(jié)單核細(xì)胞和T細(xì)胞的表型或功能誘導(dǎo)了母體免疫抑制，其中最重要的是pEXO效應(yīng)是單核細(xì)胞依賴的。最近研究發(fā)現(xiàn)，可抑制T細(xì)胞活化和增殖的syncytin-1/2在PE患者的外泌體中減少[13]。Lokossou等[21]證明在PE患者syncytin-2通過與pEXO的聯(lián)系在局部和全身都是重要的免疫調(diào)節(jié)劑,也證明了pEXO在妊娠期全身免疫從1型輔助性T細(xì)胞(Th1)向2型輔助性T細(xì)胞(Th2)主導(dǎo)免疫轉(zhuǎn)變中的作用。蛻膜巨噬細(xì)胞功能障礙可導(dǎo)致PE,參與蛻膜巨噬細(xì)胞極化和Treg細(xì)胞分化的程序性細(xì)胞死亡配體1(PD-L1)在PE患者胎盤和pEXO中顯著降低[22]。Awoyemi 等[23]觀察到的LOPE中導(dǎo)致促炎環(huán)境的另一種機(jī)制，來自LOPE的pEXO抑制THP-1巨噬細(xì)胞的免疫功能。針對CD4+T細(xì)胞機(jī)制的免疫調(diào)節(jié)療法已經(jīng)對其他免疫介導(dǎo)的炎癥疾病進(jìn)行了研究，這些預(yù)防策略在PE上的應(yīng)用很有前景[24]。

多項研究結(jié)果顯示，外泌體miRNA通過調(diào)節(jié)母胎免疫參與PE的發(fā)生發(fā)展。在PE患者中，免疫平衡失調(diào)的特征包括CD4+T淋巴細(xì)胞和促炎細(xì)胞因子增加，而調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞和抗炎細(xì)胞因子減少，這種不平衡導(dǎo)致慢性炎癥和隨之而來的氧化應(yīng)激、促炎細(xì)胞因子和自身抗體的產(chǎn)生[3]。Chaiwangyen 等[25]證明體外EV通過轉(zhuǎn)移滋養(yǎng)層miR-519d可以介導(dǎo)NK細(xì)胞增殖減少。外泌體miR-210被報道由滋養(yǎng)細(xì)胞產(chǎn)生并參與PE的細(xì)胞間通訊。PE患者胎盤組織中叉頭框蛋白P3(FOXP3)的表達(dá)顯著降低，與mir-210的表達(dá)水平呈負(fù)相關(guān)，PE患者的Treg細(xì)胞數(shù)量會減少，這些變化改變了母親對胎兒的免疫耐受[26]。Shen等[27]研究表明，胎盤組織細(xì)胞來源的外泌體miR-155抑制PE中上皮內(nèi)一氧化氮合酶的表達(dá)而影響PE發(fā)病。miR-155在調(diào)節(jié)機(jī)體免疫方面發(fā)揮重要作用，也參與炎癥反應(yīng)。激活B細(xì)胞、T 細(xì)胞和樹突細(xì)胞中的miR-155顯著表達(dá)，與NF-κB信號通路調(diào)節(jié)包括IL-1β、IL-6、IL-8等多種細(xì)胞因子相關(guān)[28]。以上研究表明，多種由孕婦胎盤分泌的外泌體攜帶的miRNA和蛋白質(zhì)通過其特異性的途徑參與母體免疫調(diào)節(jié)。

2.3 PE與MSC衍生的外泌體

目前針對PE還不成熟的檢測和其他的治療方法，且可用的藥物只能減輕某些臨床癥狀，及時終止妊娠是唯一有效的治療方法。最近，隨著人們對間充質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞(MSC)治療效用的認(rèn)識不斷提高，PE診斷及治療造就了新的突破。

胎盤和臍帶富含MSC，具有改善多種疾病過程的能力，是治療各種疾病的重要手段[29-30]。MSC-exos可在調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)、調(diào)控內(nèi)皮細(xì)胞和滋養(yǎng)細(xì)胞功能等方面發(fā)揮重要作用。從MSC條件培養(yǎng)基中提取的MSC-exos具有強(qiáng)大的免疫調(diào)節(jié)能力，但免疫原性低，這使得它們成為免疫介導(dǎo)疾病的一種有前途的治療方法[30]。人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞(huc-MSCs)與PE有關(guān)，Taglauer 等[31]構(gòu)建了血紅素加氧酶-1基因敲除小鼠模型，妊娠早期母胎使用人臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞來源外泌體(hucMSC-exos)預(yù)防性治療，結(jié)果顯示，hucMSC-exos可通過促進(jìn)子宮內(nèi)NK細(xì)胞、巨噬細(xì)胞局部募集，并上調(diào)IL-10、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和干擾素-γ(IFN-γ)等免疫因子表達(dá)，從而調(diào)節(jié)母體-胎兒面的免疫平衡，間接改變?nèi)焉锝Y(jié)局。此外，產(chǎn)前給予妊娠小鼠hucMSC-exos后，可通過宮內(nèi)白細(xì)胞的多參數(shù)調(diào)節(jié)可預(yù)防流產(chǎn)、胎兒生長受限和PE[31]。MSC-exos內(nèi)的長鏈非編碼RNA(lncRNA)H19已被證實在PE中通過蛋白激酶B(AKT)信號通路調(diào)節(jié)miR let-7b，從而增加滋養(yǎng)層的侵襲和遷移能力[32]。骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSC)的旁分泌免疫調(diào)節(jié)因子對T淋巴細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞、樹突細(xì)胞和NK細(xì)胞[33]。Motawi等[34]報道，BMSC-exos釋放的miR-136(敏感性95%；特異性100%)、miR-494(敏感性86%；特異性95%)和miR-495(敏感性90%；特異性83%)是早期篩選PE的有希望的生物標(biāo)記物。動物實驗表明，BMSC-exos 可通過抑制 Th1 型免疫反應(yīng)并促進(jìn)Th2型免疫反應(yīng)來調(diào)節(jié)母胎界面免疫微環(huán)境[35]。PE患者的蛻膜間質(zhì)干細(xì)胞來源的外泌體還可通過調(diào)節(jié)巨噬細(xì)胞的極化作用，抑制血管生成，維持母胎界面平衡[36]。此外，MSC-exos也被證明在妊娠中具有促進(jìn)血管生成的關(guān)鍵作用[37]。

大量證據(jù)集中于MSC-exos調(diào)節(jié)免疫和炎癥反應(yīng)的能力，充分的免疫耐受環(huán)境對于成功植入和滋養(yǎng)細(xì)胞的正常侵襲過程至關(guān)重要。MSC-exos重組免疫細(xì)胞促進(jìn)PE體內(nèi)免疫平衡療法的特異性分子機(jī)制，以及這些免疫相關(guān)方式賦予胎盤優(yōu)化以預(yù)防PE，需要進(jìn)一步的多參數(shù)分析，總之，MSC-exos在預(yù)防及治療PE，改善母嬰健康方面有著巨大潛力。

3 總結(jié)

綜上所述，盡管關(guān)于PE的認(rèn)識已經(jīng)有幾個世紀(jì)的歷史，但人們在如何預(yù)測PE，采取干預(yù)措施阻止疾病的進(jìn)程方面的認(rèn)識仍處于初期狀態(tài)。然而，最近研究結(jié)果顯示外泌體子PE與發(fā)病機(jī)制有關(guān)，在PE早期，胎盤產(chǎn)生的外泌體數(shù)量和內(nèi)容物成分等發(fā)生了改變，這一過程對PE局部免疫平衡維持起到重要影響。因此，外泌體在PE發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮怎樣的的作用和MSC-exos在PE治療中的影響皆是今后需要進(jìn)一步探索的課題。如果外泌體相關(guān)研究可以在更大、更多樣化的人群中得到驗證，將有助于發(fā)現(xiàn)和管理PE風(fēng)險的個體，指導(dǎo)潛在的治療藥物的預(yù)防性使用。望本文能夠?qū)E早診斷早治療有所幫助，并期望對其他病理性妊娠的研究也能有啟發(fā)意義。