子痫前期内皮功能障碍与心血管疾病研究进展

韩雪杰，李悦

子痫前期（PE）是妊娠常见并发症，全球发病率为5%～8%，是指妊娠20周后新发高血压，并伴有蛋白尿（＞300 mg/d）、其它脏器功能障或子宫胎盘功能障碍的疾病。PE患者心血管疾病（CVD）发生风险显著增加，2011年美国心脏协会将PE列为女性CVD主要危险因素之一。PE患者存在持续性内皮功能障碍为患者CVD发生风险增加主要机制。因此，明确PE内皮功能障碍分子机制，寻找有效预测指标，对防治PE相关CVD具有重要意义。

1 PE与CVD流行病学

越来越多研究证实，PE显著增加患者CVD发生风险[1]。大规模流行病学研究显示，与正常妊娠女性相比，PE患者妊娠期间及妊娠3年内主要心血管事件发生风险明显增加（HR=12.6）；校正其它干扰因素，PE患者急性心肌梗死（心梗）发生风险较正常产妇增加13倍，心力衰竭（心衰）发生风险增加8倍[2]。PE还显著增加冠心病、高血压及代谢综合征等疾病的发生风险。一项研究纳入30例早发型PE、30例晚发型PE和30例正常妊娠女性，在产后6个月～4年行动脉僵硬度测量和内皮功能评估，发现约1/3早发型PE患者存在微循环障碍[3]。

2 PE内皮功能障碍机制

PE患者存在持续性内皮功能障碍，是其CVD发生风险增加主要原因。多种因素均可导致内皮功能障碍，最重要的是血管生成因子失衡。其它因素如血管紧张素1型受体的自身抗体（AT-AA1）异常、内皮素-1（ET-1）活性增加、Elabela/APJ轴活性减低、CSE/H2S通路失衡、缺氧和氧化应激及外泌体和miRNA等均可通过调控血管生成因子表达，参与PE内皮功能障碍的发生、发展。

2.1 血管生成因子失衡血管生成因子失衡是PE患者血管内皮功能障碍的核心机制。研究发现，与正常孕妇相比，PE患者血清VEGF和PIGF水平显著降低[4]。血管内皮生长因子(VEGF）和胎盘生长因子（PIGF）是正常母体血清中最主要的促血管生成因子。VEGF可促进内皮细胞增殖，维持内皮细胞活性，还可促进一氧化氮（NO）和舒张型前列腺素释放，扩张血管和增加血管通透性[5]。PIGF可增加VEGF生物活性，舒张血管和促进血管新生。研究发现给予VEGF单克隆抗体治疗患者，常并发高血压、蛋白尿等不良反应，间接证明VEGF与内皮功能密切相关[6]。外源性给予PE大鼠重组人PIGF治疗，可显著降低外周血压，提示PIGF水平降低参与PE发生[7]。另有研究发现，PE患者血清sFlt-1水平及sFlt-1/PIGF比值显著升高[4]。可溶性血管内皮生长因子受体1（sFlt-1）和可溶性内皮糖蛋白（sEng）是PE患者血清中主要抗血管生成因子。sFlt-1可竞争性结合VEGF和PIGF，导致内皮舒张功能障碍。sEng可通过抑制TGF-β表达，降低NO合成和血管新生。此外，sEng还可增强sFlt-1所致内皮损伤[8]。提取PE患者血清sFlt-1与人脐静脉内皮细胞共培养，发现内皮细胞增殖能力显著降低，提示sFIt-1可抑制血管新生；妊娠大鼠特异性过表达sFlt-1后，出现高血压、蛋白尿等症状，提示sFIt-1可能参与妊娠高血压及靶器官损害。使用体外吸附技术选择性去除PE早期患者血中sFlt-1，可显著降低血压和改善蛋白尿[9]。PE患者血浆sFlt-1和sEng常在临床症状出现前5周左右升高，且与PE严重程度相关。因此，血管生成因子和抗血管生成因子可能成为PE内皮功能障碍的防治靶点[10]。

2.2 AT1-AA异常与正常妊娠女性相比，PE患者血浆ATAA1水平显著升高[11]。AT1-AA可通过激活AT1受体，增加炎症相关因子（TNF-α、IL-6等）、活性氧、血管收缩剂ET-1、抗血管生成因子sFlt-1和sEng水平，同时减少NO生成，降低其生物利用度，导致内皮功能障碍[12]。孕鼠静脉注射AT1-AA，出现高血压、蛋白尿等症状，且产后对缺血再灌注损伤的易感性增加；给予氯沙坦治疗可逆转AT1-AA引起上述改变[13]。由于血管紧张素受体拮抗剂有致畸作用，限制了其应用。最新研究发现，新型AT1-AA抑制剂可逆转PE大鼠血压升高及血浆硝酸盐和亚硝酸盐水平降低，有望用于防治PE所致内皮功能障碍[14]。

2.3 ET-1活性增加与正常妊娠女性相比，PE患者血浆ET-1水平显著升高[15]。ET-1是体内主要的血管收缩剂之一，其ETA受体主要分布于血管平滑肌，ETB主要位于内皮细胞、血管平滑肌和肾上皮细胞。激活ETA可通过增加钙离子内流引起血管收缩，激活ETB受体可通过增加内皮细胞NO释放，促进血管舒张[16]。大量研究证实，多种PE模型动物ET-1水平均显著升高，并出现高血压和蛋白尿等症状，给予ETA受体拮抗剂治疗后，PE动物血压恢复正常，证明ET-1是PE级联反应最终通路[17]。最新研究发现，母体内皮素基因EDN1存在多态性，高ET-1水平通过影响sFlt-1表达，参与PE内皮功能障碍发生及发展[18]。

2.4 Elabela/APJ轴失调Elabela/APJ轴失调与PE发生密切相关[19]。Elabela是G蛋白偶联受体（APJ）的内源性配体。Elabela/APJ轴可促进胎盘血管正常发育，维持血管舒张功能，促进血管新生。Ho等[20]发现，孕妇胎盘滋养层细胞分泌Elabela激素，对孕鼠进行Elabela基因敲除，发现孕鼠出现高血压、蛋白尿等症状；而外源性给予Elabela激素，可逆转上述症状，证明Elabela/APJ轴失衡与PE发生密切相关。APJ被激活后，通过内皮一氧化氮合酶（eNOS）/NO通路、显著增加舒张型前列腺素水平，介导内皮依赖性血管舒张[21]。此外，APJ激活可导致同一细胞膜上相邻APJ和AT1受体发生异源二聚化，使AT1受体对AngⅡ亲和力降低，且Elabela可降低ACE表达，进一步拮抗AngⅡ的作用[22]。因此，Elabela/APJ轴活性减低与PE患者内皮功能障碍密切相关。

2.5 CSE/H2S活性减低内源性H2S与血管内皮功能障碍密切相关[23]。胱硫醚γ裂解酶（CSE）是调节H2S生成的关键酶。研究发现，与正常妊娠女性相比，PE患者胎盘组织中CSE和血浆中H2S显著降低；体外实验证明，抑制胎盘组织CSE活性可显著降低PIGF释放；使用小干扰RNA敲除人脐静脉内皮细胞CSE基因后，细胞分泌sFlt-1和sEng明显增加，而通过腺病毒过表达CSE，则显著降低sFlt-1和sEng；同时动物实验发现，正常孕鼠进行CSE活性抑制后出现高血压和胎盘血管发育异常，外源性给予H2S可逆转这些症状，且降低血中sFlt-1和sEng，证明H2S通过调节血管生成因子和抗血管生成因子生成，参与PE内皮功能障碍的发生[24]。

2.6 缺氧PE患者胎盘缺血缺氧，可导致缺氧诱导因子（HIF-1α）表达显著上调，可促进sFlt-1和sEng表达，与PE患者内皮功能障碍密切相关[25]。缺氧条件下培养滋养层细胞，发现sFlt-1表达明显上调。孕鼠过表达HIF-1α，可出现高血压和蛋白尿等症状，同时伴有sFlt-1和sEng水平显著升高。另外，缺氧可使血红素氧合酶 1表达明显降低。血红素氧化酶1是一种对sFlt和sEng生成有调节作用的酶，能够产生一氧化碳，血红素氧化酶1/一氧化碳通路可抑制胎盘和血管内皮释放sFlt和sEng，保护母体血管内皮系统[26]。

2.7 外泌体和miRNA妊娠时母胎界面频繁发生物质交换和信息交流，而外泌体在母胎相互作用中起到重要作用。外泌体及其内容物参与母体血管内皮功能障碍、凝血功能和免疫调节异常，与PE发病密切相关。PE高危因素可改变母体血细胞源性外泌体浓度和内容物（mRNA、miRNA、蛋白质、脂类及其代谢物等），而胎盘缺血缺氧又导致胎盘滋养层源性外泌体数量和功能发生改变，刺激母体血细胞源性外泌体分泌，最终导致PE[27]。另有研究证实，PE患者miRNA表达谱存在明显异常，部分miRNA可被外泌体包裹释放至循环血中，通过调节血管生成因子和抗血管生成因子分泌，参与PE发生[28]。

3 PE有效预测指标

对于PE并发CVD患者，目前临床尚无有效防治措施。寻找有效预测指标以降低PE的发生风险，对降低PE相关CVD具有重要意义。目前预测PE主要检查方法有：血管生成因子和抗血管生成因子检测、血管功能检测、子宫动脉超声多普勒检查、内分泌和免疫标志物检测（妊娠相关血浆蛋白A、胎盘蛋白13等）、炎症标志物等。临床上血管生成相关因子联合血管功能检测具有预测重要价值。

3.1 血管生成因子和抗血管生成因子检测血管生成因子和抗血管生成因子失衡与PE发生风险呈正相关。Zeisler等[29]对500例可疑PE患者观察发现，当sFlt-1/PlGF＞38 ，尤其是＞85时，提示4周内发生PE风险高，且呈正相关，应尽早干预。最新荟萃分析表明，sFlt-1/PlGF预测PE的敏感性为80%（95%CI：0.68～0.88），特异性为92%（95%CI：0.87～0.96）。最新前瞻性病例对照分析发现，与正常妊娠女性相比，血清sFlt-1/PIGF对预测PE有重要价值，联合心血管功能相关指标如心脏指数、总外周血管阻力、血清中NT-proBNP 可提高sFlt-1/PIGF对妊高症预测准确性[30]。

3.2 血管功能检测血管功能检测可反映内皮功能障碍严重程度，对预测PE发生有重要价值。临床上通常使用动脉张力测定法，正常妊娠时血流介导的舒张功能（FMD）增加。最新荟萃分析发现，PE患者FMD显著降低，并先于临床症状出现，且持续至妊娠3年以后，表明FMD可预测PE风险[31]。

3.3 潜在预测因子最新研究发现，外泌体对PE发生风险有一定预测价值。对15例PE患者和32例正常孕妇检测发现，与正常妊娠女性相比，无症状PE患者血浆总外泌体和胎盘源性外泌体浓度在整个妊娠过程中均显著高于正常孕妇，其中与hsa-miR-486-1-5p和hsa-miR-486-2-5p密切相关[32]，提示外泌体和miRNA可能成为PE预测指标。

总之，PE是女性CVD主要危险因素之一。血管内皮功能障碍是其重要病理机制之一。诸多因素如血管生成因子失衡、AT1-AA与ET-1异常、Elabela/APJ轴失调、CSE/H2S活性减低等均导致内皮功能障碍。明确PE内皮功能障碍机制，并积极寻找有效预测指标对降低PE相关CVD具有重要意义。目前PE相关CVD尚无有效防治措施，仍需更多相关研究为其防治提供依据。