基因多态性与妊娠高血压疾病研究进展❋

庄文婷 李建华

(青海大学医学院基础医学部人体解剖学教研室，西宁 810001)

妊娠期高血压疾病(pregnancy-induced hypertension syndrome, PIH)包括妊娠期高血压、子痫前期(轻度和重度)和子痫，其发病率占妊娠期并发症的2%～8%，是导致全世界范围内产妇和胎儿死亡的主要原因。尽管发达国家产妇患病率低于发展中国家，发达国家孕产妇死亡率仍占16.1%，拉丁美洲和加勒比地区为25.7%，亚洲和非洲为9.1%[1]。相关文献指出，在产后PIH对产妇和胎儿的健康也会产生负面影响[2]，尤其是患心脏病、肾脏疾病、2型糖尿病的风险增加[3]。患有子痫前期的妇女比正常妊娠的妇女患高血压的风险增加4倍，患缺血性心脏病的风险增加2倍，在日后更容易发生中风[4]。子痫前期母亲的孩子在成年后患子痫前期、高血压、中风、心血管疾病的风险也会增加[5]。HDCP发病机制较为复杂，近年来对基因多态性与HDCP易感性的研究较多。

1 PIH的病因学

胎盘滋养细胞是由胚泡滋养外胚层衍生，在正常妊娠中发挥重要的作用。当绒毛外滋养层细胞(extra villoustrophoblasts, EVTs)受到损伤，EVTs不能浸入子宫合适位置、数量不足、浸润性减弱等[6]，导致胎盘螺旋动脉重塑障碍，胎盘植入过浅并发生缺血缺氧。胎盘灌注减少与一些已存在的母体疾病相互作用，例如：高血压、肾脏疾病、肥胖、糖尿病、血脂异常和胰岛素抵抗等，这会使母体释放生物活性因子至绒毛间隙进入母体循环，引发炎症反应和内皮功能紊乱，最终导致PIH发生[7-8]。

目前，PIH的发病机制依然不明确，但大多数学者支持两阶段理论，第一阶段是怀孕早期胎盘发育不完全，免疫原性的适应不良导致免疫功能紊乱，使得绒毛外滋养细胞侵袭力降低，胎盘螺旋动脉发育不良并且重塑障碍，导致胎盘血液供应减少，缺氧缺血导致胎盘滋养层分泌抗血管生成因子，例如：可溶性血管内皮生长因子受体-1(sFlt-1)、可溶性内皮糖蛋白(sEng)等。在第二阶段中，血清sFlt-1和sEng水平持续升高导致血管内皮功能紊乱和胎盘血氧环境的持续恶化，使得胎儿生长受限、母体高血压和蛋白尿。缺血性胎盘会释放多种活性因子至母体血液循环中，这些活性因子会激活外周免疫细胞，包括T、B淋巴细胞，造成炎症反应[9-12]。在持续低氧条件下，低氧诱导因子高表达，通过对细胞分化起到抑制作用的TGF-B3使胎盘滋养细胞浸润性减弱，导致PIH的发生[13]。

种族背景也是影响PIH发病的因素之一，纽约的1项对孕妇的研究显示，非洲裔美国女性的PIH发生率最高，而亚洲女性PIH的发生率最低[14]。另一项研究表明，每100位因PIH住院的产妇中，高加索人2%，西班牙裔3%，非裔美国人3.3%和其他2.3%，这表明PIH的发生存在种族差异[15]。PIH的不同种族发病率差异可能与社会经济地位、饮食传统和医疗合并症有关。除此之外，社会经济因素、营养状况、妊娠期情绪变化、海拔、既往病史等因素都参与到PIH的发生发展之中。

2 瘦素基因

瘦素(leptin)是一种脂肪细胞源性肽，为肥胖基因的代谢产物，在胎盘、胃、乳腺、肺、骨骼肌、脑组织中均有表达。成熟瘦素含有146个氨基酸残基，相对分子质量为16 kD，亲水性强，经血液循环到达中枢和外周与多种受体结合发挥作用。游离瘦素是它的活性形式，主要经肾清除[16]。编码瘦素的基因位于人染色体7q32上，包括2个内显子和3个外显子，含167个氨基酸密码的DNA序列[17]。研究表明，交感神经活性增强与PIH发病密切相关，是导致血压升高等病理变化的重要原因。瘦素通过调节交感神经兴奋和一氧化氮合成来升高血压[18]。瘦素基因具有多态性，据报道瘦素基因第2548位基因多态性与PIH的发病有关。美国和斯里兰卡[19-20]的研究显示，瘦素基因rs7799039G>A位点基因多态性与PIH易感性相关。许红霞等[21]的研究表明，瘦素基因rs7799039G>A位点G等位基因频率增高与高血压密切相关。上述研究结果显示，瘦素基因可能是PIH的易感基因。有研究显示，给予妊娠小鼠外源性瘦素后，小鼠出现子痫前期样表现。根据Kalinderis等[22]研究显示与正常孕妇相比，PIH患者血浆瘦素水平高，而且与疾病的严重程度呈正相关。一些研究也显示，血清瘦素水平增高伴随着肥胖和体质量指数(BMI)的增高，现已证明与子痫前期有关[23]。瘦素已被证实与粥样动脉硬化和高血压有直接关系，瘦素的细胞因子样功能可以使血管内皮细胞激活并作用于交感神经，导致血压升高[24-25]。有研究表明，在妊娠早期瘦素通过激活其受体下游信号通路促进滋养细胞KIF1B表达，进而调节MMP-2 蛋白分泌，使得MMP-2表达水平增高，滋养细胞侵袭力增强。KIF1BsiRNA 也能部分抑制滋养细胞的 MMP-2表达，提示瘦素可能通过多条通路调控MMP-2表达，其具体机制有待进一步研究[26]。

3 瘦素受体基因

瘦素受体(leptin receptor,LEPR)基因位于1P31，由20个外显子和19个内显子组成，编码1 165个氨基酸，广泛分布于人体组织。瘦素的生物学功能除了受其本身影响之外，更和与瘦素受体的结合有密不可分的联系，只有与瘦素受体结合后，才能激活瘦素信号通路、完成信号转导，使瘦素发挥功能[27]，LEPR基因发生变异可能会对瘦素的正常生物学功能产生影响。根据Rigó等[28]对LEPR A109G和Gln223Arg 2个位点的研究显示，在匈牙利地区的子痫前期和健康孕妇中，A109G位点基因多态性在两组中的差异没有统计学意义(P>0.05)，Gln223Arg位点多态性与PIH有关(P<0.05，95%CI：0.29-0.93)。中国[29]的研究也显示，Gln223Arg位点多态性与PIH有关，A等位基因可以成为预测病情的指标之一。有关研究表明，瘦素受体基因突变可导致瘦素和瘦素受体结合转导信号的功能增强从而导致高血压。

4 亚甲基四氢叶酸还原酶基因

PIH以血管内皮细胞激活或损伤为主要发病特征，已有的研究显示，同型半胱氨酸可以损伤血管内皮细胞，高同型半胱氨酸血症被认为是在PIH中导致血管内皮损伤的主要原因之一[30]。血清同型半胱氨酸浓度增高是由以下几种因素进行调控的：代谢酶突变、营养状况、年龄等，其中亚甲基四氢叶酸还原酶(methylene tetrahydrofolate reductase，MTHFR)基因第667位核苷酸发生C→T突变的情况最为常见，导致代谢酶活性降低及热不稳定性增高。土耳其Yilmaz等[31]研究显示MTHFR基因C677T多态性虽然与高同型半胱氨酸血症相关，但与PIH发病风险不相关。在芬兰[32]、伊朗[33]和斯里兰卡[34]学者的研究显示， MTHFR基因C677T多态性与PIH发病风险不相关。日本学者[35]研究显示，MTHFR基因 C677T多态性与子痫前期的发病风险显著相关。安妮等[36]的Meta分析显示，中国人群MTHFR基因C677T多态性与PIH发生风险密切相关，携带CT基因型的产妇发生PIH风险是携带CC基因型产妇的1.94倍(OR=1.94，95%CI：1.37-2.75，P=0.000 2)，国外携带 CT 基因型产妇发生 PIH风险与携带 CC基因型妊娠期妇女比较，差异无统计学意义(P>0.05)。综合以上表明MTHFR基因 C677T多态性与PIH的发病风险与人种相关。

5 血管紧张素转换酶基因

在正常妊娠中，肾-血管紧张素系统(renin-angiotensin system,RAS)在调节血压和电解质平衡方面起到了非常重要的作用[37]。RAS主要由肾素、血管紧张素、血管紧张素转换酶(angiotensinconverting enzyme,ACE)以及2种主要的血管紧张素受体(AT1R, AT2R)等组成。血管紧张素原(AGT)是血管紧张素肽的前体，在肾素的作用下转化为ANG I，ANG I在ACE的作用下转化为ANG II，ACE可以催化血管紧张素I转化为血管紧张素II。ACE基因是RAS系统正常发挥作用的重要的催化酶，也是PIH的候选基因之一[38]。ACE基因位于17 q23位点，长度为21 kD，包含25个内含子和26个外显子，包含多个多态性位点，在ACE基因第16内含子区有一段287 bp插入或缺失片段多态性因与血浆ACE水平相关，故研究的最多。印度、中国、日本[39-41]的学者研究显示，ACE基因I/D多态性与PIH发病风险相关，D等位基因可能是PIH的易感基因(OR=1.57, 95%CI=1.33-1.86)。对于中国PIH患者ACE基因多态性的研究显示[42]，ACE基因I/D多态性与PIH发病风险不相关，这一结论与陈柏坤等[43]的研究相似。而Fish等[44]的研究显示，ACE基因I/D多态性与PIH发病风险相关，I等位基因可能是PIH的易感基因。关于ACE基因I/D多态性和PIH的关系仍然存在争议，需要进行更大样本及不同种族的研究。

6 内皮型一氧化氮合酶基因

内皮型一氧化氮合酶基因(endothelial nitric oxide synthases，eNOS)位于7q35-36，有26个外显子长约21 kb。NOS是一组合成NO的酶，存在3种亚型：诱导型一氧化氮合酶(iNOS)、神经元型一氧化氮合酶(nNOS)和内皮型一氧化氮合酶(eNOS)。存在着几个遗传变异位点可以影响一氧化氮合成，而一氧化氮合成减少导致的内皮功能紊乱是PIH发生发展的主要病因之一。eNOS是内皮型一氧化氮的化学产物，在心血管系统合成一氧化氮的过程中发挥关键作用[45]。在妊娠过程中主要依靠eNOS维持正常血压，eNOS负责舒张全身小动脉、增加血流量、降低收缩压和舒张压，抑制eNOS表达将升高血压约30 mmHg。在eNOS基因第7外显子298位点上存在多态性，天冬氨酸置换该位点的谷氨酸。体外研究显示，若该位点发生突变将会影响eNOS的稳定性，NO的合成减少，并最终导致血管收缩和内皮功能紊乱[46]。罗马尼亚学者的研究表明，eNOS基因Glu298Asp多态性与PIH患病风险相关，T等位基因可能是PIH的易感基因，携带TT型基因的产妇患PIH的风险将增加1.88倍(OR=1.88 95%=0.95-3.71)，若产妇和婴儿都是TT基因型，那么产妇患PIH的风险将增加5.09倍(OR=5.09,95%=2.43-10.64)[47]。Zeng等[48]的Meta分析显示，eNOS基因Glu298Asp位点TT基因型与子痫前期的发病风险相关(TT vsGT+GG:OR=1.46,95%CI=1.21-1.77,P<0.001)，且eNOS基因Glu298Asp位点突变会导致体内NO水平下降，导致血管收缩和过多的自由基合成，并参与到PIH的发生发展过程中。

7 基质金属蛋白酶2基因

基质金属蛋白酶2基因(matrix metalloproteinase-2,MMP-2)，又称明胶酶A。MMPs是锌依赖性内肽酶，能够降解细胞外基质蛋白并对多种生物活性因子进行加工，在胎盘血管重塑方面起到了重要的作用。在妊娠早期，滋养细胞分泌大量MMPs溶解子宫基质，MMP-2的作用是使子宫内膜蜕膜化，MMP-9的作用是促进胚胎植入和形成胎盘[49]。当MMPs的功能发生异常时，就会导致胎盘滋养细胞侵袭力下降，胎盘植入过浅，并最终导致胎盘缺血缺氧形成PIH。MMP-2是脐动脉壁上主要的胶原蛋白酶，位于第16号染色体，分子量为72 kD，胸腺嘧啶被胞嘧啶取代，即C→T 变异。Ziba等[50]的研究显示，MMP-2C735T(rs2285053)基因多态性与PIH患病风险相关，携带TT基因型的产妇患PIH的风险增加3.13倍(P=0.032,OR=3.13,95%CI=1.1-8.94)，携带CT基因型的产妇患PIH的风险增加2.42倍(P=0.001,OR=2.42,95%CI=1.41-4.15)，T等位基因可能是PIH的易感基因，并发现在PIH患者中，携带CT和TT基因型的患者血压较CC基因型显著增高。虽然在巴西学者Palei等[51]的研究中，MMP-2C735T基因多态性与PIH患病风险不相关，但PIH患者血清MMP-2的含量高于正常孕妇，MMP-2的表达上调会与氧化应激和炎症的有关因素相互作用，进而导致内皮功能紊乱和PIH发生。MMP-2基因启动子区C735 T位于Sp1的顺式作用元件内，影响MMP-2在人体内的表达。该位点发生突变，MMP-2的表达和活性受到影响，促进心脑血管疾病的发生与发展。MMP-2活性又主要受金属蛋白酶组织抑制剂(tissue inhibitor of metalloproteinase 2,TIMP-2)的抑制，两者共同在基质降解、血管的形成和再生中发挥重要作用，生理情况下,TIMP-2随MMP-2的表达而表达。在正常组织中,MMP-2处于低活性状态并与TIMP-2保持动态平衡 。而两者之间的动态平衡遭到破坏，滋养细胞浸润能力下降是导致妊娠高血压疾病发生的一个重要原因[52-53]。

PIH严重威胁全世界产妇与新生儿的生命安全并引起高度重视，但PIH的病因至今仍不明确。PIH的发生与发展是一个多因素(环境、种族、社会经济情况等)、多因子(LEP、LEPR、MMP-2等)相互作用的综合过程。目前，基因多态性的检测方法越来越多，除了传统的PCR-RFLP法，还有测序法、飞行时间质谱法及溶解曲线法等，更有利于进行大样本、多地域、多种族的候选基因筛选。同时基础研究也应该与临床紧密结合，利用血清蛋白组学的研究，结合PIH的临床病理生理特征，为PIH筛选出更多致病的候选基因及候选位点，为临床治疗和用药提供新思路，也可为患者提供基因靶向治疗，为精准医疗的实现提供可靠的理论基础。有关基因多态性PIH的遗传易感性的关联研究，还需要大量的、更加深入的研究，筛选PIH致病的候选基因，彻底了解遗传因素在PIH发生与发展中的作用。