sFas和Fasl配体是参与细胞凋亡过程的分子。细胞凋亡是复杂的多因素过程,其通过细胞毒性途径导致细胞死亡以达到消除坏的、老的或突变的细胞。在生理条件下构成抗癌防御,而在患有癌症的个体中有所降低[1~4]。细胞凋亡是重建母体蜕膜,维持适当的母胎免疫和防止细胞侵入螺旋动脉所必需的过程。在妊娠过程中调节免疫反应,以防止妊娠对同种异体移植物的排斥。免疫调节可能与细胞凋亡变化有关,细胞凋亡增强可导致这一过程的降低[1~3,5]。在妊娠过程中,血管床容量增加和输氧分子需求增加可能导致骨髓细胞凋亡过程减缓,这可以延长红细胞的寿命,保护孕妇免于贫血[4,5]。sFas 是来自肿瘤坏死因子(TNF)家族的膜受体,存在死亡域,为了启动细胞凋亡过程,必须掺入Fas配体Fasl 分子。sFas 与Fasl 对于细胞,特别是对肿瘤细胞的存活及免疫消除病毒感染和癌症至关重要。
在患有免疫系统疾病和癌症的个体中观察到更高水平的sFas 与Fasl[6,7],sFas 和Fasl的应激诱导表达依赖于各种信号分子,如p53,核因子的活化,kappa B,特异性蛋白-1 和早期生长反应因子。作为DNA 链碎片整理的细胞毒性效应取决于细胞周期阶段,并且在无差异细胞中表现最强,同时在干细胞中存在,也可在脐带血中观察到[6,7]。
sFas 与Fasl 系统的激活不仅会诱导细胞凋亡,还会保护滋养层母体免疫系统免受侵害。sFas 与Fasl 系统保护母体和胎儿之间活化白细胞的迁移,相反,可溶性Fas,即sFas 可通过其他机制起作用,通过减缓细胞凋亡,保护不同细胞和活化T 淋巴细胞免于凋亡[6]。Fasl 在免疫组织和细胞中高白细胞和胎盘中存在。膜Fas 受体是影响促凋亡过程增加的最重要因素之一[7]。
sFas 在Fas mRNA的替代折叠过程中形成,形成的新蛋白质分子含有缺失或无能力的跨膜结构域。此外,Fasl 是崩解的蛋白水解产物,其浓度可能与细胞凋亡过程的强度成正比[8]。可以假设高浓度的sFas 与凋亡减少相关,对该配体的亲和力较低。若需要增加该过程,需要更高浓度的Fasl。sFas 对Fas 与Fasl 具有抑制作用,影响细胞凋亡[9,10]。
sFas 在达到受体前抑制Fasl 配体,减缓Fas 依赖性细胞凋亡。妊娠晚期时sFas 可能在胎儿细胞中合成并通过胎儿脐带血转移到胎盘床中。妊娠早期sFas 浓度低,免疫耐受现象可能在妊娠晚期发生变化[9,11]。胎盘细胞凋亡由于妊娠进展而增加,因此妊娠晚期是评估预期的sFas和Fasl浓度的最佳时间[12]。现在很少有数据描述妊娠晚期母体血液和脐带血中sFas 和Fasl的客观价值[8,9,11,12]。 但有报道这些分子的生理浓度可以评估胎盘功能障碍或免疫耐受失败的风险[11,12]。目前尚不清楚在妊娠晚期,是否可以预测同种异体移植排斥或胎盘功能障碍的风险增加由高浓度的Fasl 或降低sFas的浓度引起。从脐带动脉到静脉的胎儿循环中不同浓度的sFas 可以解释其在胎盘中的作用和分布。
本研究通过分析妊娠晚期孕妇的静脉血清与脐带血清中抗凋亡sFas 和促凋亡Fasl 这两类分子的浓度以及相关性,评估sFas和Fasl分布对胎盘细胞凋亡过程强度和胎儿血液循环系统的作用。
1.1 一般资料选择我院2017年5月~2018年2月无并发症和胎儿正常发育的36 名妊娠晚期孕妇,年龄25~39岁,平均(33.07±4.02)岁。孕周为38~ 41周,平均(39.2±0.73)周。初产妇占66.7%。在12~14周时,使用产前超声扫描估计妊娠孕周,由于各种手术适应证,所有产妇均选择剖宫产分娩。
1.2 方法所有入选孕妇剖宫产前2~3h,肘静脉取母体静脉血,从脐带的胎盘部分分离新生儿后,从静脉和动脉分开取脐带血,分别测定母体静脉血清和脐动脉、脐静脉血清中的sFas 浓度。血样的体积各不少于5ml,将样品置于没有抗凝血因子的试管中,并在室温下储存约60min,完成自然凝结。在形成凝块后,通过RCF389 型离心机,将样品离心15min,离心后,将血液样品的上清液置换到管中,在-70℃恒温下,冷冻并储存,直至测量。通过Fas ELISA 试剂盒测量sFas,最小可检测剂量(MDD)范围为30.1~2 000pg/ml,灵敏度为20pg/ml。通过Fasl ELISA 试剂盒测量Fasl,最小可检测剂量(MDD)范围为15.4~1 000pg/ml,灵敏度为8.05pg/ml。sFas 与Fasl的血清浓度单位均为pg/ml。所有试剂盒均来自武汉博士德生物工程有限公司。
1.3 统计学方法使用SPSS 14.0 统计软件和Excel 2010 对数据进行统计分析。通过算术平均值、标准偏差、最大值和最小值来估计测量参数。以P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 三种血清中的sFas浓度在成人血清中,sFas浓度范围为4 792~17 150pg/ml。母体血清样品中的sFas 浓度应包含在这些值中。在脐动脉血中,所有样品测量值较低,相反在脐静脉血中,16.2%的结果在正常范围内,其余83.8%的结果低于正常范围。这意味着该分子在胎儿体内浓度低于成人体内中的正常浓度。
2.2 脐动、静脉血清与母体血清中sFas浓度对比sFas浓度在脐静脉和脐动脉血中平均浓度分别为(3 250.77±9.01)pg/ml,(3 352.24±7.07)pg/ml,与 母体血中平均浓度(5 767.89±8.47)pg/ml 相比,标准差依次为671.49±2.17,1 168.24±5.11,455.48± 1.02(P<0.05),相应的sFas 浓度低于母体血液,差异显著,而脐动脉血清和脐静脉血清之间的sFas 浓度无显著差异(P>0.05)。
2.3 三种血清中的Fasl浓度在成人血清中,Fasl浓度为39.8~145pg/ml。母体血液样本中的Fasl 浓度在许多情况下与预期值不同,7.7%的血管血清中Fasl 浓度低于正常范围,但有61.6%的结果更高,其余30.7%是在正常浓度范围内。测量表明23.1%的脐动脉和脐静脉血清呈正常浓度范围,69.2%的结果高于此标准,7.7%的Fasl 浓度较低。
2.4 脐动脉和脐静脉血清中Fasl浓度与母体血清中Fasl 浓度的结果对比 使用方差分析ANOVA 估计母体和脐带血中Fasl 浓度的显著性,P=0.005,差异显著。通过非参数U Mann-Whitney 测试测量母体血清中的Fasl 并与脐静脉血清相比,在平均浓度之间发现有统计学差异(P<0.05),脐静脉血清呈现出比母体血清中更高的Fasl 浓度。Mann-Whitney U检验显示母体血清中Fasl 配体的平均浓度(70.08± 2.21)pg/ml 与脐动脉血清(165.45±4.32)pg/ml 之间有统计学差异(P<0.05),脐动脉血清显示比母体血清中更高浓度的Fasl。脐动脉血清的Fasl 浓度与脐静脉血清Fasl 浓度(170.04±5.36)pg/ml,比较差异无显著性意义(P>0.05),脐静脉血清,脐动脉血清和母体血清的标准差依次为55.78±1.30,53.46± 2.01,14.98±4.30。
从母体血清中获得的sFas 浓度的分析显示,所有结果均与正常人的标准相当,没有发现比 6 851pg/ml 更高的结果,并且孕妇中sFas 浓度的预期值远低于最高正常浓度。将此结果与相关研究结果进行比较,则它的浓度值远远高于健康的非妊娠妇女和怀孕3个月的孕妇[12,13]。该观察结果与相关研究结果一致,表明sFas 有抑制细胞凋亡的作 用[9,13],也可以预期在胎盘中细胞凋亡的强度会降低。sFas 和Fasl的浓度水平在妊娠中期的羊水中进行观测,发现小于胎龄(SGA),大于胎龄(LGA)和适合胎龄(AGA)妊娠之间sFas和Fasl液体浓度没有差异[14],这可能表明sFas和Fasl对胎儿体重没有依赖性。Ashton[10]提出sFas 与Fasl 在滋养细胞,螺旋动脉重塑和胎盘发育中发挥重要作用。
本研究发现脐带血中的细胞凋亡参数高于母体血液,胎儿机体细胞增殖的过程比胎儿的细胞凋亡过程具有更高的水平,但在妊娠38~41周,细胞增殖的过程中很低。可以认为这是由于细胞肥大的过程而发生的,并且可能所有新发细胞都是不必要的并且被破坏的。细胞凋亡的增加可能由胎盘异常引起,并且可以观察到对胎儿生长受限的影响。在这个研究中,只有AGA 胎儿,因此可以预期母体血液中的细胞凋亡过程不会增加[15]。
有研究发现母体血液与脐带动脉和静脉血液之间的sFas 浓度存在统计学差异,在母体血液中它有更高的浓度,可能是在胎盘保护中起到促进细胞凋亡作用的保护机制。而其他研究显示出不同的结果,较高的血液血糖在分娩时测量的浓度比正常孕妇高[16]。可以认为这种差异可能是由自然分娩或剖宫产分娩方式所引起的。来自脐带的动脉和静脉血中sFas 浓度之间没有差异。没有关于sFas的动脉与静脉比较的其他可用数据,但胎儿的血液循环不能证明绒毛与母体血液接触的变化[10,14,15]。
如果比较血清中的Fasl 配体浓度,则可以看到不同的结果。本研究中,比较了母体和脐带血血清中Fasl 配体的浓度,发现母体血清与脐带血清之间存在差异。在母体血液中观察到更高水平的Fasl,但脐带静脉和动脉血液之间没有差异。有研究发现过严重与非常严重的SGA 胎儿羊水中Fasl 浓度增加,胎儿和胎盘细胞凋亡增加[14]。这一结果可以解释在无并发症的妊娠中脐带血中Fasl 浓度的降低可以抑制胎儿的细胞凋亡。Randhawa 等[16]观察的脐血清Fasl 水平显著高于母体血清,但却没有关于这个结果的原因分析。sFas 与Fasl 介入的细胞凋亡失调的后果与自身反应性以及免疫功能障碍和恶性转化以及胎盘功能障碍有关[17]。在先兆子痫妊娠中测量母体平均血清sFas和Fasl水平,并与健康孕妇进行比较,两组间无统计学差异[16,18,19]。从临床角度来看,母体血液Fasl的测量不能表明胎儿生物体细胞凋亡过程的加剧,但是对母体测量结果与胎儿血液中Fasl 浓度的比例可能有助于建立仍然不确定的因果关系。所有由不同作者提供的数据均以小组形式获得,需要进一步研究以评估健康妊娠和SGA 或先兆子痫患者Fasl的正常测量参数浓度[19]。
本研究中脐动脉和脐静脉血液中sFas 和Fasl浓度的无显著差异,表明胎儿生物体对sFas 和Fasl产生的细胞凋亡没有影响。胎儿血液中sFas 浓度降低可能意味着胎儿体内细胞凋亡的增加。脐带血中Fasl 浓度高于母体,表明胎儿循环中细胞凋亡增强,胎盘血流对其浓度没有影响。进一步确定在生理与病理情况下妊娠早期、中期和孕晚期的sFas和Fasl 水平均处于正常范围。