王艳丽 张洁 裴素珍
Toll样受体和核转录因子-κB在子痫前期患者胎盘组织中的表达
王艳丽①张洁①裴素珍①
目的:探讨子痫前期患者胎盘组织中Toll样受体4(TLR4)以及核转录因子(NF-κB)表达及意义。方法:选取50例子痫前期患者(轻度子痫前期20例,重度子痫前期30例)作为研究对象,以30例正常晚孕妇女作为正常对照,采用免疫组化及逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法测定胎盘组织中TLR4及NF-κB的定位及表达。结果:轻、重度子痫前期患者胎盘组织中TLR4及NF-κB蛋白和mRNA的表达水平均明显高于正常晚孕妇女(P<0.05)。且随着病情加重,两者表达均增强;子痫前期胎盘组织中TLR4和NF-κB的表达呈正相关(P<0.05)。结论:TLR4介导的炎症因子释放可能是导致子痫前期发生的重要原因之一。
子痫前期; 胎盘; TLR4; NF-κB
子痫前期(Preeclampsia,PE)是一种妊娠期特发性疾病,以孕期出现高血压和蛋白尿为主要特征的多器官损害疾病,发病率为3%~14%,是目前产科领域的研究重点之一。本研究通过对子痫前期胎盘组织中Toll样受体4(TLR4)以及核转录因子(NF-κB)表达水平的研究,初步探讨TLR4和NF-κB在子痫前期胎盘组织中表达的意义,并为临床诊断和治疗提供新的思路。
1.1 一般资料 收集2012年1月-2012年12月在本院产科住院剖宫产分娩的产妇胎盘标本共80例。50例子痫前期(轻度子痫前期20例、重度子痫前期30例)患者为病例组,平均(29.30±2.80)岁,孕周(37.74±1.18)周;30例正常妊娠妇女(因横位、臀位、骨盆狭窄、高龄初产、社会因素等行剖宫产)为对照组,平均(28.10±2.50)岁,孕周(39.06±1.72)周。两组均为单胎初产,均未进入产程。全部研究对象符合以下条件:无胎盘早剥、前置胎盘、母儿血型不合、妊娠期糖尿病等产程并发症,既往体健,两组孕妇月经规则,末次月经清楚。两组孕妇的年龄、孕产次、孕周等比较差异无统计学意义(P>0.05)。子痫前期诊断标准参照乐杰主编《妇产科学》第7版为标准。
1.2 方法
1.2.1 标本采集与处理 胎盘娩出后立即取胎盘组织中央带母体面至胎儿面2.0 cm×2.0 cm×2.0 cm,避开梗死及钙化区,经生理盐水充分漂洗后,用10%中性福尔马林溶液固定24 h以上,常规石蜡包埋4 μm连续切片。
1.2.2 免疫组织化学染色 采用免疫组化SP法检查胎盘组织中TRL4和NF-κB p65的表达。主要试剂如第一抗体兔抗人TLR4多克隆抗体购自美USbiological公司,兔抗人NF-κB p65多克隆抗体为美国Neomarker/Labvision公司产品(购自天津津脉公司),TLR4抗体工作浓度1:100,NF-κB p65抗体工作浓度1:50。SP试剂盒及DAB染色试剂盒均由北京中杉金桥生物技术有限公司提供。主要步骤按SP免疫组化试剂盒内说明书进行。用已知的TLR4和NF-κB p65阳性切片做阳性对照,用磷酸盐缓冲液(PBS)代替一抗作空白对照。TLR4和NF-κB p65以镜像在细胞胞浆和/或胞核内呈棕黄色颗粒即定为阳性表达。随机分别选择10个高倍视野(×100),记数100个细胞,将阳性细胞百分率分为4级,阳性细胞百分率<5%为阴性(-)、5%~25%为弱阳性(+)、25%~50%为中等强度阳性(++)、>50%为强阳性(+++)。
1.2.3 实时定量聚合酶链反应(RT-PCR) 引物合成由上海生工生物工程技术服务有限公司完成。引物序列如下:TLR4基因上游引物为5’-GCCGGAAAGTTA-TTGTGGTGGT-3’,下游引物为 5’-ATGGGTTTTAGGCGCAGAGTTT-3’。NF-κB p65 上游引物为 5’-AACACTGCCGAGCTCAAGAT-3’,下游引物为5’-CA-TCGGCTTGAGAAAAGGAG-3’。甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)上游引物为5’-TGAACGGGGAAGCTCACTGG-3’,下游引物为5’-TCCACCACCCTGTTG-CTGGA-3’。Trizol试剂提取总RNA,按照Promega试剂盒说明,逆转录为cDNA,进行RT-PCR扩增反应。反应条件:预变性95 ℃ 10 min,变性 95 ℃ 15 s,退火 56 ℃ 30 s,延伸 72 ℃ 45 s,共 35个循环。取PCR扩增产物进行琼脂糖凝胶电泳,mRNA表达相对值=目的片段的光密度值/GAPDH的光密度值。
1.3 统计学处理 实验数据用SPSS 10.0统计学软件进行处理。计量资料以()表示,多组资料间比较采用 字2分析,两两比较采用LSD方法,计数资料多组资料用多个独立样本比较的Kruskal-Wallis H检验。以P<0.05表示差异有统计学意义。
2.1 免疫组织化学检测TLR4和NF-κB p65的表达 TLR4在病例组和对照组胎盘组织中的定位部位无差异,阳性染色均呈棕黄色颗粒,主要定位于绒毛合体滋养细胞的胞浆中。镜下观察,子痫前期胎盘着色强度普遍要强于正常妊娠胎盘,TLR4表达呈强阳性,较对照组显著增加,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),见表1。NF-κB在病例组和对照组胎盘组织中的定位部位无差异,阳性染色均呈棕黄色颗粒,主要分布于绒毛合体滋养细胞、绒毛毛细血管内皮细胞的胞浆和/或胞核中。镜下观察,子痫前期胎盘着色强度普遍要强于正常妊娠胎盘,绒毛滋养细胞增生处着色更强,NF-κB表达呈强阳性,两组比较差异有统计学意义(P<0.05),见表1。
表1 子痫前期和正常孕妇胎盘组织TLR4和NF-κB表达情况比较 例
2.2 RT-PCR检测TLR4和NF-κB p65 mRNA的表达水平 TLR4和NF-κB p65 mRNA在正常妊娠组的表达相对较低,在子痫前期组胎盘组织中的表达水平明显升高,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。且子痫前期重度子痫前期组明显高于轻度子痫前期组,两组比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表 2。
2.3 子痫前期胎盘组织中TRL4和NF-κB表达的相关性 经等级相关分析表明,在轻度子痫前期和重度子痫前期患者胎
表2 子痫前期和正常孕妇胎盘组织TLR4和NF-κB mRNA相对值的比较()
表2 子痫前期和正常孕妇胎盘组织TLR4和NF-κB mRNA相对值的比较()
组别 TLR4 NF-κB正常妊娠组(n=30) 1.198±0.093 1.352±0.094子痫前期组(n=50) 1.678±0.203* 1.654±0.187*轻度子痫前期组(n=20) 1.451±0.069* 1.454±0.082*重度子痫前期组(n=30) 1.829±0.087*△ 1.788±0.095*△
*与正常妊娠组比较,P<0.05;△与轻度子痫前期组比较,P<0.05盘组织中TRL4和NF-κB表达呈正相关(γ=0.916、0.875,P<0.05)。
目前,越来越多的证据显示,慢性感染和炎症被认为是子痫前期发病最重要的后天性和环境因素,Sersam[1]研究表明炎症参与子痫前期的发生发展过程,子痫前期患者的血清和胎盘中的炎性因子水平都明显升高。在子痫前期孕妇的外周血中发现了大量的病原微生物,如细菌、病毒、真菌、肺炎衣原体、巨细胞病毒、腺病毒等。天然免疫系统可通过各种模式识别病原微生物的糖脂类、核酸等分子,引起机体反应,而TLR4/NF-κB信号通路在其中可能起重要作用。Toll样受体4(TLR4)是发现最早的Toll样受体(TLR)家族的重要成员之一,在天然免疫中发挥着重要作用。核转录因子(NF-κB)是广泛存在于哺乳动物细胞中的一种重要转录调控因子,能与多种基因启动子中含有的κB序列结合,发挥转录因子作用,激活多种与细胞生长或凋亡相关的细胞因子转录。本研究从蛋白水平和RNA水平探讨TLR4和NF-κB在子痫前期胎盘组织中表达及意义。
Toll样受体是参与天然免疫的一类古老的蛋白质家族,TLRs在细胞信号转导中发挥重要的作用。1997年Medzhitov等[2]发现了第一个存在于人细胞表面的Toll样蛋白,称Toll样受体。目前在人体内已发现多达15种的Toll样受体家族成员,Pineda等[3]研究表明TLR-2、TLR-3、TLR-4、TLR-9在子痫前期患者胎盘组织中表达增强。TLR4是TLRs家族中最重要的成员之一。Kim等[4]的实验表明在PE合并早产的胎盘中,TLR4表达量显著高于单纯早产,甚至高于早产合并绒毛膜羊膜炎者。Xie等[5]研究表明PE患者外周血中TLR4转录水平显著增加,早发型者尤为明显,TLR4在胎盘的抗感染免疫中发挥了重要作用。TLR4可识别微生物的细胞膜成分,其被激活后,主要通过髓样分化因子88-依赖性通路激活下游炎症信号,转录调控各种炎症细胞因子、化学因子、抗菌产物及一些共刺激分子,产生多种生物学效应。本研究采用免疫组化和RT-PCR法检测子痫前期患者胎盘组织中TLR4表达情况,结果提示子痫前期患者和正常妊娠孕妇胎盘组织中TLR4均有表达,子痫前期组表达阳性率和表达强度显著高于正常孕妇组,并在正常孕妇组、轻度子痫前期和重度子痫前期中呈递增趋势。
NF-κB是一种细胞内普遍存在的核转录因子,在启动和调控机体免疫应答、炎症反应及细胞增值分化、凋亡等多种生理病理过程中发挥重要作用,是多种重要前炎性因子的转录激活因子,其激活可以导致许多下游因子的基因启动,通过对表达过程中最重要的环节即转录水平的调节来发挥功能[6]。NF-κB最常见的存在形式是p50和p65组成的异源二聚体,NF-κB与妊娠的研究显示,NF-κB几乎参与了妊娠的所有过程,并发挥者重要作用[7]。苏雪梅等[8]研究子痫前期患者胎盘组织中NF-κB和肿瘤细胞坏死因子(TNF)-α、NADPH氧化酶、缺氧诱导因子(HIF)-1α、血管内皮细胞粘附分子-1(VCAM-1)、血小板源性生长因子(PDGF)等的表达及其相关性,结果显示NF-κB的阳性表达率和表达强度显著升高。本研究结果亦表明NF-κB在子痫前期患者胎盘组织中表达与正常胎盘组织相比明显升高,且随疾病的进展,表达渐增高。
近年来一些研究发现,TLR4通过对病原相关分子模式(PAMPs)进行模式识别,经一系列信号传导分子最终激活NF-κB等信号分子的表达,从而激活免疫及炎症反应[9-11]。从相关性结果分析来看,PE患者胎盘组织中TRL4和NF-κB表达呈正相关。本实验结果证实了TLR4、NF-κB与子痫前期的关系,子痫前期患者胎盘中TLR4及NF-κB表达增加可能是子痫前期发病机制中的关键环节之一,推测可能存在某些内源性因素刺激胎盘组织TLR4,进而激活NF-κB,引发TNF-α、IL-6等炎性因子的释放,但激活TLR4的这些内源性因素有待深入研究。
[1] Sersam L W. Inflammatory markers in pre-eclampsia and related conditions[J]. Int J Gynaecol Obstet, 2009, 105(1): 69-70.
[2] Medzhitov R, Preston-Hurlburt P, Jr Janeway C A. A human homologue of the drosophila Toll protein signals activation of adaptive immunity[J]. Nature, 1997, 388(6640): 394-397.
[3] Pineda A, Verdin-Terán S L, Camacho A, et al. Expression of tolllike receptor TLR-2, TLR-3, TLR-4 and TLR-9 is increased in placentas from patients with preeclampsia[J]. Arch Med Res, 2011, 42(5): 382-391.
[4] Kim Y M, Romero R, Oh S Y, et al. Toll-like receptor 4: a potential link between “danger signas”, the innate immune system, and preeclampsia?[J] Am J Obstet Gynecol, 2005, 193(3pt 2): 921-927.
[5] Xie F, Hu Y, Turvey S E, et al. Toll-like receptors 2 and 4 and the cryopyrin inflammasome in normal pregnancy and pre-eclampsia[J].BJOG, 2010, 117(1): 99-108.
[6] Kusunoki T, Sugai M, Gonda H, et al. CpG inhibits IgE class switch recombination through suppression of NF kappa B activity, but not through Id2 or Bcl6[J]. Biochem Biophys Res Commun, 2005, 328(2):499-506.
[7] Torchinsky A, Toder V. To die or not to die: the function of the transcription factor NF-kappaB in embryos exposed to stress[J]. Am J Reprod Immunol, 2004, 51(2): 138-143.
[8]苏雪梅,付勇,张莉,等.子痫前期患者胎盘组织中核转录因子-κB和肿瘤坏死因子-α的表达及其临床意义[J].中国全科医学,2011,18(14):1562-1564.
[9]陈芳荣,龚护民,茹美艳. NF–κB在子痫前期中的表达和意义[J].中国妇幼保健,2011,26(24):3700-3702.
[10]李亮. NF–κB与VCAM-1在子痫前期患者胎盘中的表达及意义[J].中国医药导报,2010,7(7):150-153.
[11]陈碧霞,何明会. HIF-1α与NF–κB在妊娠期高血压疾病患者胎盘组织中的表达及意义[J]. 中国医药导报,2010,38(1):74-75.
Objective:To investigate the expression and the significance of Toll-like receptor 4 and the nuclear factor kappa B(NF-κB) in placenta of patients with preeclampsia.Method:Using immunohistochemistry and reverse transcription polymerase chain reaction(RT-PCR) to investigate the expression of Toll-like receptor 4 and NF-κB in placenta of 20 cases of mild preeclampsia, 30 cases of severe preeclampsia and 30 normal pregnancy respectively.Result:There were increased expression of TLR4 and NF-κB in preeclampsia compared to those in normal pregnancy(P<0.05).Furthermore, the expression of TLR4 and NF-κB had increasing trend with aggravation. The expression of TLR4 and NF-κB in placenta of preeclampsia was positively correlated(P<0.05).Conclusion:The releasing of inflammatory factors mediated by TLR4 may be one of the most important reasons for preeclampsia.
Preeclampsia; Placenta; Toll-like receptor 4; Nuclear factor kappa B
The First People’s Hospital of Zhengzhou City,Zhengzhou 450004,China
10.3969/j.issn.1674-4985.2014.10.013①郑州市第一人民医院 河南 郑州 450004
王艳丽
2013-11-25) (本文编辑:黄新珍)