王 玲,赵卫东
HIF-1α、VEGF、VEGFR-1、VEGFR-2在稽留流产患者绒毛组织中的表达
王 玲1,2,赵卫东1
目的探讨低氧诱导因子(HIF-1α)、血管内皮生长因子(VEGF)及VEGF受体(VEGFR-1、VEGFR-2)在稽留流产(MA)绒毛组织中的表达及临床意义,探究MA发生中低氧对脑血管生成的影响。方法免疫组化SP法检测35例MA患者(研究组)以及32例正常早孕行人工流产者(对照组)绒毛组织的HIF-1α、VEGF、VEGFR-1、VEGFR-2的表达水平,并对结果进行统计分析。结果研究组与对照组绒毛组织中HIF-1α、VEGF、VEGFR-1、VEGFR-2均有表达。研究组中HIF-1α表达高于对照组(P<0.05),VEGF、VEGFR-2表达明显低于对照组(P<0.05)。对照组中HIF-1α与VEGF、VEGFR-1、VEGFR-2表达呈正相关性(P<0.05),研究组中HIF-1α与VEGF、VEGFR-2表达呈负相关性(P<0.05),与VEGFR-1表达无相关性。结论 HIF-1α在MA绒毛组织中表达上升,通过调节VEGF、VEGFR-2基因的转录,胎盘绒毛血管的生成减少,可能是MA发生的重要原因。
稽留流产;低氧诱导因子;血管内皮生长因子;血管内皮生长因子受体
稽留流产(missed abortion,MA)也称过期流产,是指妊娠20周之前胚胎或胎儿已死亡滞留宫腔内未能及时自然排出,是自然流产的一种特殊类型。引起MA的原因众多,但确切机制尚不明确。在早期妊娠中绒毛膜的绒毛血管化与胚胎发育密切相关,在此过程中血管的缺陷会导致一些并发症。在妊娠早期,胚胎的发育和胎盘的形成是在一个相对低氧的情况下完成的,低氧对滋养层细胞相关的侵袭和分化过程起重要的调节作用[1]。许多调节因子如低氧诱导因子-1α(hypoxia inducible factor 1α,HIF-1α)、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、VEGF受体(vascular endotheli-al growth factor receptor-1、2,VEGFR-1、VEGFR-2)与早孕胎盘血管的生成和发展关系密切。该研究检测MA患者绒毛组织中HIF-1α、VEGF、VEGFR-1和VEGFR-2分子的表达情况及相互关系,从血管生成的角度对MA的发生进行研究。
1.1 病例资料选取2013年6月~2013年12月在安徽省妇幼保健院妇科住院的MA患者35例为研究组,孕妇年龄20~35(29.40±4.52)岁,孕周7~10(8.40±2.34)周。筛选标准:①年龄20~35岁,胚胎停止发育的时间在停经7~10周;②TORCH检测、抗心磷脂抗体(anticardiolipin antibody,ACA)、抗核抗体(antinuclear antibody,ANA)、抗子宫内膜抗体(endomethal antibody,ENA)检测均为阴性;③本次妊娠期间未服用保胎药物,无毒物接触史;④无原发性高血压、糖尿病、慢性肾炎、甲状腺功能亢进等病史;⑤宫颈分泌物检查支原体、衣原体为阴性。纳入标准:经B超及β-hCG动态监测证实为MA。选取因非意愿妊娠在本院门诊要求行人工流产的早孕妇女32例为对照组,孕妇年龄21~36(28.30±5.53)岁,孕周7~10(7.90±2.16)周。筛选标准:月经规律,获取标本前3个月未使用过甾体类激素,无异常孕育史,无原发性高血压、糖尿病、慢性肾炎、甲状腺功能亢进等病史。纳入标准:经B超检查提示其为宫内妊娠,可见胚胎心管搏动,但其要求行“人工流产”的健康孕妇。两组患者的年龄、孕产次差异无统计学意义。本研究经研究对象知情同意并签字。
1.2 标本的采集及处理在无菌条件下采用负压(53.3~66.7 kPa)抽吸方法吸出的绒毛组织,迅速在生理盐水中漂洗后,放入10%甲醛固定液固定24 h,石蜡包埋,制成4 μm厚连续切片,黏附于防脱腊的载波片。按试剂盒说明书检测HIF-1α、VEGF、VEGFR-1、VEGFR-2的表达。常规HE染色法观察两组绒毛及血管形态。
1.3 免疫组织化学检测方法采用免疫组化SP法,按照试剂盒说明书操作。采用辣根酶标记链酶卵白素免疫组化法。4 μm厚切片,60℃烤箱过夜后脱蜡至水,酒精梯度脱水后蒸馏水洗;加入柠檬酸抗原高压修复,高压锅冒汽后2 min,室温冷却,3%的过氧化氢溶液封闭10 min;加一抗抗体,4℃冰箱过夜,PBS冲洗;加生物素标记的二抗,PBS冲洗;加辣根过氧化物酶标记的链霉卵白素工作液,PBS冲洗。DAB显色,苏木精复染,脱水透明,中性树脂封片。用PBS液代替一抗作为阴性对照。
1.4 实验试剂兔抗人单克隆抗体HIF-1α、兔抗人单克隆抗体VEGF、兔抗人单克隆抗体VEGFR-2原液、三部法免疫组化试剂均购自北京中杉金桥公司;兔多克隆抗体VEGFR-1原液购自武汉博士德公司。
1.5 结果判定每张切片随机选取5个视野(× 400),镜下见黄色颗粒为阳性细胞,阳性产物应分布于细胞质。依照细胞阳性着色程度(抗原含量)可分为:无着色(0分),淡黄色颗粒(1分),浅褐色颗粒(2分),深褐色颗粒(3分)。着色细胞数以每张切片阳性细胞占细胞总数的百分比表示:没有阳性细胞(0分),<10%(1分),11%~50%(2分),51%~80%(3分),>80%(4分)。采用积分综合计量,计算公式为:总数值=着色强度×着色细胞数;整个得分从0~12分,根据最终得分结果分为3个等级:0分,无反应;1~4分,低表达;>4分,高表达。至少随机观察5~10个高倍镜视野[2]。
1.6 统计学处理应用SPSS 13.0统计软件进行分析,计数资料采用χ2检验或Fisher确切概率法分析,计量资料同一因子组间的比较采用两组独立样本的t检验分析,蛋白表达相关性分析采用Spearman秩相关方法,使用GraphPad Prism 5.0软件绘制相关统计图。
2.1 研究组与对照组临床特征χ2检验和Fisher确切概率法分析两组患者年龄、孕周差异无统计学意义。研究组阴道流血明显多于对照组,组间比较差异有统计学意义(P<0.05)。研究组既往有妊娠史多于对照组,组间比较差异无统计学意义。见表1。
表1 临床特征
2.2 两组绒毛组织中HIF-1α与VEGF、VEGFR-1和VEGFR-2的表达情况采用t检验分析表达情况,HIF-1α在两组绒毛细胞滋养细胞、合体滋养细胞的细胞质和细胞核、血管内皮细胞周围的间质细胞质中均有表达,在研究组表达升高,差异有统计学意义(P<0.05)。VEGF、VEGFR-2在两组绒毛细胞滋养细胞、合体滋养细胞、血管内皮细胞及周围间质细胞质中均有表达,在研究组中明显下降,差异有统计学意义(P<0.05)。VEGFR-1在两组绒毛细胞滋养细胞、合体滋养细胞质中均有表达,两组中表达差异无统计学意义。见图1、2,表2。
2.3 HIF-1α与VEGF、VEGFR-1和VEGFR-2表达的相关性采用Spearman秩相关方法分析相关性,对照组中HIF-1α与VEGF、VEGFR-1和VEGFR-2的表达呈正相关性(P<0.05)。研究组中HIF-1α与VEGFR-2呈负相关性(P<0.05),与VEGFR-1无明显相关性。见表3、4。
表2 两组中HIF-1α、VEGF、VEGFR-1和VEGFR-2的表达比较(±s)
表2 两组中HIF-1α、VEGF、VEGFR-1和VEGFR-2的表达比较(±s)
因子对照组(n=32)研究组(n=35)t值P值HIF-1α2.57±0.423.57±0.852.160.043 VEGF6.14±0.713.14±1.182.470.019 VEGFR-12.24±0.402.31±0.270.930.360 VEGFR-24.04±0.501.85±0.393.180.003
表3 对照组中HIF-1α与VEGF、VEGFR-1和VEGFR-2的表达相关性分析
HIF是一种异质二聚体蛋白,由α亚基和β亚基构成。HIF-1α常氧条件下经过泛素蛋白水解途径降解,低氧环境下其降解过程受抑制,HIF-1α蛋白迅速累积,并与HIF-1β聚合,形成有活性的HIF-1蛋白,调节其靶基因的转录[3]。HIF-1α特异性作用于低氧反应通路,调节活性。研究[4]表明HIF-1α可以通过诱导血管生成而发挥作用。本研究显示在研究组及对照组绒毛组织中HIF-1α均有表达,提示早孕低氧下HIF-1α发挥了重要作用。研究[5]表明,HIF-1α上升引起滋养细胞分化为侵入型受抑制,滋养细胞侵入子宫螺旋动脉变浅,胎盘血管灌注减少引起妊娠失败。本研究表明HIF-1α在MA中表达上升,可能与MA中严重低氧诱导HIF-1α有关。
表4 研究组中HIF-1α与VEGF、VEGFR-1和VEGFR-2的表达相关性分析
VEGF被认为是最强大的血管生成启动子,VEGFR-1、VEGFR-2是VEGF的两个高亲和力受体;VEGFR-2是血管生成主要因子,与VEGF结合后发挥促进血管生成的作用。研究[6]显示,敲除VEGFR-1基因的小鼠胚胎,内皮细胞过度增生,血管官腔阻塞,形成过多无功能血管,胚胎死亡,提示VEGFR-1具有负性调节作用。早孕时血管生成的正负因子处于平衡状态,这个平衡促进血管的生成并维持正常的妊娠。妊娠早期胎盘血管的形成在VEGF及VEGFR-1、VEGFR-2的指导下进行[7],研究[8]也表明早孕胎盘绒毛中VEGF及VEGFR-1、VEGFR-2在血管生成中起作用。本研究中研究组和对照组绒毛组织中VEGF、VEGFR-1、VEGFR-2都有表达,且研究组中的VEGF、VEGFR-2表达明显低于对照组,提示MA中血管生成的正性因子受到抑制,负性因子无明显改变,导致胎盘血管生成减少引起妊娠失败。研究[9]表明,MA中VEGF、VEGFR-2表达明显下降。
本研究中对照组绒毛组织中HIF-1α与VEGF、VEGFR-1、VEGFR-2呈正相关性,表明低氧通过HIF-1α上调VEGF表达,胎盘绒毛血管网络逐渐形成并促进妊娠的继续。研究组中HIF-1α与VEGF、VEGFR-2呈负相关性,与VEGFR-1无明显的相关性。研究[10]表明,MA中HIF-1α表达上升,VEGF下降,HIF-1α与VEGF呈负相关性,这与本研究结果一致。为VEGF引起MA的关键作用的假设提供了支持。推测在MA这个严重低氧的环境下,HIF-1α表达上升,HIF-1α可能抑制了VEGF的表达,血管生成的平衡被打破,正性因子减少,负性因子无明显改变,胎盘绒毛血管生成减少,早期胚胎不能获得足够的氧气和营养物质,导致MA的发生。
综上所述,低氧程度不同造成HIF-1α、VEGF、 VEGFR-1、VEGFR-2之间关系失衡引起血管发育的异常可能是造成MA的重要原因。MA中HIF-1α引起VEGF、VEGFR-2升高的具体机制有待进一步研究,明确MA病因并尽早诊断治疗。
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The expression and significance of HIF-1α,VEGF,VEGFR-1 and VEGFR-2 in missed abortion patients
Wang Ling1,2,Zhao Weidong1
(1Dept of Obstetrics and Gynaecology,The Affiliated Provincial Hosptial of Anhui Medical University,Hefei 230001;2Dept of Obstetrics,Anhui Province Maternity and Child Care,Hefei 230001)
ObjectiveTo study the expressions and clinical significance of hypoxia inducible factor-1α(HIF-1α),vascular endothelial growth factor(VEGF),vascular endothelial growth factor receptor-1(VEGFR-1)and vascular endothelial growth factor receptor-2(VEGFR-2)in the villi tissue of patients with missed abortion(MA)and early pregnant women.To explore the influence of hypoxia on placenta angiogenesis in missed abortion.MethodsTo detect the expression of HIF-1α,VEGF,VEGFR-1 and VEGFR-2 in the villi tissue of 35 cases of MA patients(research group)and 32 early pregnant women(control group)who underwent induced abortion surgery by immunohistochemistry,and theResultswere statistical analysis.ResultsHIF-1α,VEGF,VEGFR-1 and VEGFR-2 were expressed both in the villi tissue of research group and the control group.The expression of HIF-1α was higher in the research group than in the control group(P<0.05).The expressions of VEGF,VEGFR-2 were significantly lower in the research group than in the control group(P<0.05);the expression of HIF-1α was positively correlated with VEGF,VEGFR-1and VEGFR-2 in the control group,and the expression of HIF-1α was negatively correlated with VEGF and VEGFR-2 in the research group(P<0.05),which had no correlation with VEGFR-1.ConclusionThe expression of HIF-1α in the villi tissue of MA is up-regulated,the blood vessel formation of placenta decreases by adjusting the VEGF and VEGFR-2 genes transcription,which maybe is the important causes for MA.
HIF-1α;VEGF;VEGFR-1;VEGFR-2;missed abortion
R 714.21
1000-1492(2015)02-0227-05
2014-11-13接收
安徽省科技攻关计划项目(编号:08010302101)
1安徽医科大学附属省立医院妇产科,合肥 2300012安徽省妇幼保健院产科,合肥 230001
王 玲,女,硕士研究生;赵卫东,男,主任医师,硕士生导师,责任作者,E-mail:victorzhao@163.com