肿瘤坏死因子α调控MPO的分泌在子痫前期发病中的作用

徐振华，王永红

子痫前期（pre-eclampsia，PE）是妊娠晚期常见的特发性多器官损害性疾病，可以导致弥漫性血管内凝血、子痫、HELLP 综合征（hemolysis，elevate liver enzymes，and low platelets syndrome，HELLP syndrome）和心肝肾功能衰竭等严重并发症的发生[1]。PE是导致全世界孕产妇围生期发病率和死亡率升高的主要原因，其是高度异质性疾病，单一生物标记物的预测准确性较低[2]。近年研究发现，内皮细胞功能损伤是PE发生、发展的标志[3-4]，中性粒细胞活化后黏附至血管内皮细胞引起的炎症反应是PE患者血管内皮细胞损伤的重要原因[1]。Zhu等[5]研究结果表明，肿瘤坏死因子 α（tumor necrosis factorsα，TNF-α）可引起中性粒细胞活性标志物髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）的产生，导致PE血管炎症[6]。现对TNF-α通过调控MPO的分泌参与PE发病的研究进展进行综述。

1 中性粒细胞活化与PE

中性粒细胞是外周血中最丰富的白细胞，是炎症的反应性细胞。中性粒细胞活化后可释放如MPO、中性粒细胞弹性蛋白酶、抗菌蛋白和多肽等多种颗粒内容物，迅速对机体炎症状态做出反应[7]。近年来，中性粒细胞-淋巴细胞比值（neutrophil to lymphocyte ratio，NLR）成为新的炎症生物标志物，可预测心血管疾病的发生风险和预后[8]。

Kunder等[9]研究表明，与正常孕妇、轻度PE孕妇相比，重度PE孕妇外周血中性粒细胞过度活化，激发炎症反应引起血管内皮细胞的完整性破坏，导致PE的病理生理学改变，α-抗胰蛋白酶表达显著降低。Regal等[10]通过对胎盘缺血-高血压诱导的低胎盘灌注压孕鼠模型进行研究发现，在孕19.5 d时经颈动脉导管测量并记录孕鼠的平均动脉压，结果显示注射多克隆兔抗大鼠多核白细胞抗体组与注射正常兔血清组孕鼠血压均升高，前者升高幅度较小，证实中性粒细胞导致PE孕鼠的高血压反应。低胎盘灌注处理2组后发现，注射正常兔血清组孕鼠血压无明显改变，证实中性粒细胞对正常对照组的血压水平无显著影响。Cho等[11]通过比较正常孕妇和PE孕妇的血清中性粒细胞指数（DNI）发现，重度PE患者的血清DNI值高于正常孕妇。Mannaerts等[12]研究证实，与正常孕妇相比，PE患者血液中的超氧化物浓度、NLR和铁浓度升高，还发现超氧化物浓度与微血管内皮细胞功能呈负相关。Panwar等[13]跟踪监测440例孕16～18周初孕妇发现，64例（14%）发展为PE，其中25例（39%）为重度PE。发展成PE的患者NLR平均值显著增高，其截断值为5.6，预测发展成PE的敏感度为73.4%，特异度为88.6%。

2 丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）/核因子 κB（nuclear factor kappa beta，NF-κB）信号通路与 TNF-α

MAPK是蛋白质丝氨酸/苏氨酸激酶家族成员之一，通过将细胞外信号转导至细胞内来调节多种细胞反应[14]，还可通过正反馈回路或负反馈回路调节信号传导[15]。TNF-α是TNF超家族成员之一，基因位于6p21.3，主要由巨噬细胞分泌[16]，参与细胞增殖、分化及凋亡等过程[17]。TNF-α作为促炎细胞因子，是广泛生物活性的中枢介质，特别是在免疫和炎症相关疾病中，其严重程度可能由TNF-α不均衡决定[18]。TNF-α水平升高会引起母体血管广泛内皮细胞功能障碍，从而导致PE[19]。

Tong等[20]研究发现，胎膜炎症以中性粒细胞浸润为特征，常见于新生儿早产。体外、体内和离体等方法均证实胎膜衍生的TNF-α可通过激活中性粒细胞p38 MAPK信号通路引起中性粒细胞聚集、炎性细胞因子或趋化因子的分泌，并诱导活性氧物质的产生和脱颗粒。Huang等[21]将RAW264.7巨噬细胞与不同浓度的Broussonin E温育3 h，加入脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）后再温育 3 h，采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测量培养基中TNF-α释放水平，结果显示，Broussonin E对LPS诱导TNF-α释放的抑制呈剂量依赖性。用20 μmol/L Broussonin E同上温育处理后，实时定量聚合酶链反应（qPCR）检测结果显示，TNF-α mRNA水平显著降低，蛋白质印迹（Western blotting）检测发现细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases，ERK） 和 p38 MAPK磷酸化水平降低。Tian等[22]研究发现，LPS诱导的急性肺损伤小鼠模型组织中CXCR4的表达显著增加。与未敲除CXCR4小鼠相比，用LPS刺激小干扰RNA（siRNA）敲除CXCR4的巨噬细胞1 h后，通过实时荧光定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测到白细胞介素6（IL-6）mRNA和TNF-α mRNA表达下降，而IL-10 mRNA表达有所增加。同时Western blotting检测到p38 MAPK和ERK的磷酸化水平显著降低，c-氨基末端激酶（c-Jun N-terminal kinase，JNK）磷酸化水平无明显变化，而NF-κB信号通路中p65的磷酸化水平明显增加。提示CXCR4参与并加重肺部炎症反应，可能通过激活MAPK和NF-κB信号通路抑制肺泡巨噬细胞中IL-6、TNF-α的产生。

Pastor等[23]研究证实，与野生型小鼠相比，腹膜腔内注射LPS的小鼠脂肪组织中发育及DNA损伤反应调节基因1（REDD1）表达增加。REDD1基因敲除小鼠的p38 MAPK、ERK和NF-κB活化受到抑制，导致促炎细胞因子TNF-α表达减少，推测促炎细胞因子的减少与抑制p38 MAPK、NF-κB激活有关。Vallejo等[24]研究证实，预温育人颈动脉内皮细胞1.5 h后用10 μg/mL急性期血清淀粉样蛋白 A（serum amyloid A，SAA）再处理 4.5 h，细胞内 TNF-α mRNA表达增加；而NF-κB抑制剂BAY11-7082预处理后结果相反。离体实验中，单独用SAA处理后，分离小鼠主动脉匀浆显示ERK水平增加，同时白细胞-血管内皮黏附研究结果显示白细胞黏附显著增加，BAY11-7082预处理后结果相反。表明SAA通过NF-κB/TNF-α依赖性途径刺激白细胞与血管内皮黏附，用NF-κB抑制剂BAY11-7082预处理后该途径显著被抑制。Choo等[25]研究证实，高浓度DPL（D.morbifera叶，温暖气候树之一）提取物可调节MAPK信号传导途径，显著降低NF-κB的活化及TNF-α表达，从而抑制LPS刺激的巨噬细胞炎症反应。Cotechini等[26]研究发现，每日给予妊娠大鼠腹膜腔注射低剂量LPS，并逐渐增加剂量，与盐水处理对照组相比，TNF-α水平升高；与第13次相比，第15次LPS注射后TNF-α水平略降低，但仍处于高水平。同时采集大鼠血液并进行全血白细胞计数（WBC）比较，发现第17次注射LPS后的WBC显著升高，且平均动脉压升高，同时免疫组织化学染色显示LPS处理后低出生体质量小鼠子宫中的CD68染色密度更高。与LPS处理组相比，TNF-α抑制剂依那西普预处理后，低出生体质量小鼠发生率下降，表明TNF-α可能是炎症诱导的发病机制中的关键细胞因子。结果显示，通过TNF-α介导的炎症反应可能导致低体质量出生小鼠的增加，其诱导的血管炎症与PE有关。提示TNF-α抑制剂可靶向治疗由TNF-α过量导致的如复发性流产、PE及所有与抗磷脂抗体（APL）阳性有关的产科并发症[27]。

3 TNF-α与MPO

MPO是血红素过氧化物酶超家族成员，活性酶（150 ku）是位于17号染色体长臂上的MPO基因产物，主要在中性粒细胞和单核细胞表达[28]。其主要基因产物经过多次修饰形成无活性的proMPO，活性酶是重链和轻链前体的二聚体，该酶在氧化应激和不同的炎症反应后释放到细胞外液中[29]。MPO水平在糖尿病、高血压等代谢性疾病中增加，表明MPO参与PE的发展[30]。Hu等[31]通过分析非孕妇、正常孕妇和PE孕妇的血浆样本发现，与非孕妇、正常孕妇相比，PE患者血浆脱氧核糖核酸（DNA）水平及MPO表达水平显著升高。Yang等[32]研究表明，重度PE患者血清MPO水平增高。对早发型、晚发型重度PE患者分别采用硫酸镁（对照组）、复方丹参注射液联合硫酸镁（观察组）治疗10 d，发现观察组血清MPO水平较对照组显著下降，表明联合治疗可有效降低PE患者血清MPO水平。

Tomonaga等[33]通过分析具有不同毒性的纳米材料从气管内滴注和吸入暴露获得的BALF样品中的MPO，证实MPO主要表达在中性粒细胞浸润区域，同时可加速炎症反应。Cheng等[34]研究证实，在股动脉套管小鼠炎症模型中观察到内皮细胞功能损伤，给予口服MPO抑制剂AZM198后小鼠内皮细胞功能明显改善。认为抑制MPO的表达可改善血管炎症介导的内皮细胞功能损伤。Zhu等[5]研究发现，与正常妊娠组相比，妊娠期高血压大鼠模型循环和心脏MPO活性、可溶性fms样酪氨酸激酶1（sFlt-1）、血管内皮生长因子（VEGF）及一氧化氮（NO）水平增高，且存活胎儿数、产仔数、胎儿和胎盘质量显著降低。推测在妊娠期高血压中，母体和胎儿的有害变化以及循环sFlt-1、VEGF水平的升高可能与循环和心脏MPO活性增加有关，提示了炎症反应在PE中的致病作用。细胞因子TNF-α可引发中性粒细胞活化，并介导中性粒细胞通过脱颗粒和细胞凋亡等途径释放MPO到细胞外[6]。McAdoo等[35]研究证实，机体受到感染等相关刺激后，细胞因子TNF-α等可引起中性粒细胞释放MPO。Araújo等[36]通过制备无结扎线固定、结扎线固定和结扎线固定并同时给予低、中、高剂量格列齐特（1、5、10 mg/kg）处理雄性白化Wistar大鼠模型，与结扎线固定组相比较，低剂量格列齐特（1 mg/kg）处理的大鼠NF-κB p50水平下调，IL-1β、TNF-α和MPO水平降低，中、高剂量组无明显变化。这种下调的途径降低了炎症反应，并减少了线性骨丢失。

4 结语

综上所述，TNF-α可以介导中性粒细胞活性标志物MPO的表达和释放，导致PE患者发生广泛的血管内皮细胞损伤，可能是PE发病的重要机制。对该发病机制的进一步研究，选择合适的干预剂干预其关键环节，可能为PE的临床预测和治疗提供理论依据。