胎盘来源microRNAs与子痫前期发病机制的研究进展

刘娇 ，刘国龙 ，郭正晨，张云山

子痫前期是以妊娠20周后初发高血压、蛋白尿为主要临床特征的妊娠特异性疾病，影响全世界5%～8%的妊娠女性，是增加孕产妇和围生儿死亡率的主要因素之一[1]。目前子痫前期的病因及发病机制尚不十分明确，但胎盘与子痫前期的发病密切相关[2]。MicroRNAs（miRNAs）是20世纪90年代早期发现的内源性、短链、非编码RNA，由20～24个核苷酸组成，通过转录后抑制或降解mRNA的方式调控基因表达[3]。近年来，在各种疾病发生机制的基础研究中，microRNAs已经成为热门研究方向之一。本文综述胎盘来源的microRNAs在子痫前期发病机制中的作用。

1 子痫前期的发病机制

子痫前期影响血管的稳态、胎盘及胎儿的发育，其发病机制的假设主要包括两个阶段，即妊娠早期胎盘的异常形成、子宫胎盘缺血，随后进展为母体的炎症反应[4]。

1.1 胎盘异常形成 因产后胎盘娩出减轻了子痫前期的临床症状，故胎盘是子痫前期发病的关键器官。胎盘发育过程中，滋养层细胞在绒毛外分化途径中获得浸润型的表型，成为绒毛外滋养层细胞，并分化为间质绒毛外滋养层细胞（iEVT）及血管内滋养层细胞（enEVT）。妊娠早期，绒毛外滋养层细胞侵入子宫蜕膜及肌层，改建子宫螺旋动脉，增加胎盘灌注，是胎盘发育及胎儿生长的关键[5]。而间质绒毛外滋养层细胞侵入子宫肌层后释放血管扩张因子，如一氧化氮，为血管内滋养层细胞侵入、附着、改建子宫螺旋动脉提供准备环境。在子痫前期的患者中，子宫螺旋动脉的改建不足，从而导致胎盘灌注不足[6]。

子宫螺旋动脉的改建不足可能与如下因素有关：（1）血管内滋养层细胞上存在特定人类白细胞抗原与母体免疫系统的自然杀伤细胞及T细胞相互作用，从而影响正常的母胎免疫耐受[7]。（2）血管内皮的功能障碍，例如，与健康妊娠女性相比，子痫前期患者血液循环和胎盘组织中可溶性fms样酪氨酸激酶−1（sFlt−1）和可溶性内皮蛋白（sEng）升高[8]。sFlt−1和sEng都是抗血管生成蛋白，其拮抗促血管生成因子，包括血管内皮生长因子（VEGF）和胎盘生长因子，从而导致胎盘血管发育不良[8]。

1.2 母体炎症反应 子痫前期患者胎盘中缺氧诱导因子（HIF）蛋白水平的显著增加，提示缺氧是子痫前期的高风险因素[9]。胎盘灌注减少及氧化应激是刺激细胞因子、抗血管生成因子和相关下游细胞因子释放的关键。最终在子痫前期患者中观察到许多器官和系统（包括脉管系统、肾脏、肝脏、脑等）的炎症反应和内皮功能障碍[9−10]。

2 胎盘来源miRNAs与子痫前期发病机制的关系

通过传统及微阵列的方法进行鉴定后提示，子痫前期患者与健康女性的胎盘转录组之间的差异表达可能与子痫前期的发病机制相关[11−12]。这种异常表达的子痫前期胎盘转录组通常受遗传及表观遗传途径影响，然而关于差异表达的基因组、转录组如何调控疾病的发生发展目前仍未完全阐明。胎盘来源的miRNAs全基因组分析已经鉴定出了与子痫前期相关的异常表达的miRNAs。一些研究也表明miRNAs在调节胎盘发育和功能及子痫前期发病机制方面有重要作用。

2.1 miRNA−223X 染色体上存在编码miRNA−223的高度保守的基因，现有研究已经提示这种基因的启动子与造血系统密切相关，包括调节造血细胞的分化、抑制炎症反应和血小板黏附[13−14]。髓样细胞特别是静止的自然杀伤细胞高表达miRNA−223，而细胞因子激活时miRNA−223表达水平降低[15]。妊娠早期自然杀伤细胞在胎盘中大量存在，其在维持母体对植入胚胎的免疫耐受中起关键作用[6]。因此妊娠早期胎盘来源的miRNA−223下调可能提示自然杀伤细胞存在异常免疫耐受[16]。

Schjenken 等[17]最近的一项研究表明，敲除miRNA−223后，小鼠的免疫及炎症相关基因表达具有显著变化，即随着妊娠进展，免疫T细胞的数量减少、胎儿与胎盘的质量比值逐渐降低。雌性小鼠生殖道与精液接触后，miRNA−223表达上调，相反下调miRNA−223的表达则会对雌性小鼠的免疫耐受产生不利影响。因此母体暴露于含有异体抗原的精液后，miRNA−223可增加母体的免疫耐受，对妊娠起到保护作用。

在血管生成方面，Shi等[18]的一项研究表明，miRNA−223可能在维持内皮细胞的静止状态起到一定作用，下调的miRNA−223靶向增加β1−整联蛋白的表达进而促进血管生成。缺血缺氧应激可通过HIF蛋白靶向调节miRNA−223的上游启动因子C/EBP−α，从而使miRNA−223减少[19]。因此，子痫前期中低表达的miRNA−223可能是激活内皮功能、增加血管生成的代偿机制。

在白细胞介素（IL）−6/miRNA−223/STAT3细胞通路中的研究提示下调miRNA−223的表达可靶向激活信号转导和转录激活因子3（STAT3），该过程伴随促炎症细胞因子IL−6的产生并且发现IL−6是诱导miR−223表达降低的主要因子[20]，其次增加IL−6，miRNA−223靶向减少，可导致血管功能障碍并促进巨噬细胞浸润，进而对细胞滋养层细胞侵润蜕膜及子宫肌层产生不利影响[21]。免疫组化进一步验证子痫前期患者蜕膜及滋养层细胞高表达IL−6[21]，因此在子痫前期发病机制中，miRNA−223可作为生物学标志，进而成为新的研究靶点。

2.2 miRNA−126 血管生成相关的miRNAs中，miRNA−126最具有代表性。Wang等[22]的一项研究提示，人脐静脉内皮细胞中miRNA−126高度表达，并通过丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）途径上调VEGF和成纤维细胞生成因子从而促进血管生成。另一项研究提示，因血流可以激活锌指转录因子（KLF2A）从而诱导miRNA−126的表达，故子痫前期患者可以导致miRNA−126的表达下调，且下调的程度与子痫前期胎盘缺血的程度呈正相关[23]。并且Yan等[23]的研究提示，子痫前期中血管生成因子的不平衡，包括促血管生成因子VEGF−A的降低，伴随缺氧程度的增加，导致内皮细胞数量的减少以及与其相关的miRNA−126的表达减少。Hong等[24]采用qRT−PCR方法在115例子痫前期患者的胎盘组织中也发现miRNA−126低表达，并且与VEGF的mRNA表达水平呈正相关。

对miRNA−126/PIK3R2/PI3K/AKT细胞通路的研究提示，miRNA−126的3′UTR靶向调节PIK3R2，而PIK3R2又是VEGF通路的重要组成部分，激活miRNA−126后，PIK3R2的表达降低，PI3K和AKT的mRNA和蛋白水平均升高[23]，进一步说明miRNA−126作为生物学标志在促血管生成、抗凋亡机制中的重要作用，提示在子痫前期发病机制中具有潜在的生物学作用。

2.3 miRNA−218 缺氧相关的miRNAs中，Fang等[25]研究了miRNA−218在子痫前期中的作用机制，结果显示子痫前期患者胎盘组织与正常对照组比较，miRNA−218及其宿主基因SLIT2、SLIT3表达升高；体外细胞实验提示，在HTR−8/SVneo绒毛外滋养层细胞系中，缺氧可诱导miRNA−218高表达，HIF−1α基因敲除后miRNA−218表达下调，染色质免疫沉淀分析提示HIF−1α可与SLIT2、SLIT3的启动子直接结合。因此，miRNA−218、SLIT2、SLIT3的表达均与缺氧环境下HIF−1α的表达相关。且LASP1基因为miRNA−218的靶基因之一，过表达miRNA−218可抑制LASP1mRNA及蛋白水平的表达，Fang等[25]采用荧光素酶报告基因对靶基因进行了验证，缺氧环境下诱导的miRNA−218上调并靶向抑制LASP1来抑制滋养层细胞的浸润，可能最终诱导子痫前期的发病。

2.4 miRNA−517 Anton等[26]的一项研究中提示，缺氧相关的microRNA−517在子痫前期的胎盘组织中高表达，体外研究中提示，原代绒毛外滋养细胞模拟缺氧条件后诱导microRNA−517表达，且通过增加sFLT1的表达导致滋养层细胞侵润减少，有助于解释子痫前期发生发展。

2.5 miRNA−125b Yang等[27]的研究提示，炎症相关的miRNA−125b在子痫前期的胎盘组织和血清中表达上调；鞘氨酸醇−1−磷酸裂解酶−1（SGPL1）为miRNA−125b的靶基因之一，过表达miRNA−125b后，抑制SGPL1的表达；miRNA−125b在下调SGPL1表达的同时增强了IL−8的产生，该效应可以通过SGPL1过表达来逆转。因此miRNA−125b可增加子痫前期中IL−8的表达，进而诱导母体的炎症反应。

2.6 miRNA−210 Kopriva 等[28]的一项研究中提示，子痫前期患者胎盘中miRNA−210高表达与炎症因素相关，而炎症的出现提示与TLR3的过度激活相关[29]。子痫前期患者TLR3处于激活状态[30]，并通过激活HIF−1α和NF−κBp50，诱导miRNA−210的上调，进一步下调靶基因信号转导和转录激活因子6（STAT6）。因此miRNA−210可能在炎症方面诱导子痫前期的发病。

3 总结与展望

子痫前期是一种多因素造成的妊娠期特有疾病，miRNAs作为生物学标志在子痫前期发病机制中的作用尚在研究的起始阶段。目前研究提示，胎盘中异常表达的miRNAs可能通过不同的细胞通路、作用方式在母胎免疫、血管生成、缺氧、炎症等方面参与子痫前期的发生发展过程。随着研究的深入，子痫前期中胎盘来源的miRNAs可能会作为辅助诊断、治疗及孕期管理的标志物之一。