膜联蛋白A家族在子痫前期发生发展中的作用研究进展

2024-05-01 00:32李圣仙潘玉静曹德恣霍琰
山东医药 2024年10期
关键词:蜕膜磷脂子痫

李圣仙,潘玉静,曹德恣,霍琰

1 华北理工大学临床医学院,河北唐山 063000;2 北方学院临床医学院;3 河北省人民医院产科

子痫前期是指妊娠20 周后孕妇新发的血压升高、视物模糊、水肿及蛋白尿,病情迅速恶化时可伤及脑、心血管和肝肾等全身多种脏器,其发病率占妊娠期孕妇的2%~5%,是孕产妇及围产儿死亡的重要原因之一。国内外专家学者推测,如果子宫螺旋动脉重铸不良、滋养细胞增殖、侵袭及凋亡能力受损,胎盘血液灌注缺乏,可通过氧化应激合成相关因子释放至循环系统,引起全身炎性反应,导致内皮细胞损伤、血管舒缩失调、胎盘及子宫缺血缺氧等变化,影响胎儿宫内发育[1]。膜联蛋白(ANX)是一类钙依赖性能结合带负电荷膜磷脂的高丰蛋白超家族,分为A、B、C、D 和E 五组。膜联蛋白A 亚类由AnxA1-A11 和AnxA13 组成,常见于脊椎动物中,以组织特异性方式表达,广泛存在于细胞膜、细胞质或细胞外基质中,膜联蛋白有相似的核心结构域,其中包含4 个与二价钙离子结合的α-螺旋重复序列,并对膜磷脂具有高亲和力。每个膜联蛋白都有一个独特的氨基末端(N 端)“尾巴”结构域,允许与其他蛋白质相互作用,表现出不同的特性[2]。膜联蛋白A家族成员与人类细胞的一系列生理功能密切关联,如囊泡运输、细胞增殖、细胞分裂、细胞凋亡、信号转导、抗炎、新血管生成、抗凝血等[3-4]。越来越多的证据表明,膜联蛋白A家族蛋白与多种疾病有关,包括肿瘤、糖尿病、子痫前期、自身免疫性疾病和抗磷脂综合征等[5-6]。膜联蛋白A 家族的作用已从基础科学扩展到生物医学领域,并正在转化为临床[7],且采用跨学科协同作用揭示膜联蛋白A家族成员介导质膜成形和修复机制。现就膜联蛋白A家族主要成员(ANXA1、ANXA2、ANXA4、ANXA5、ANXA7)在子痫前期发生发展中的作用研究进展综述如下。

1 ANXA1在子痫前期中的作用

ANXA1广泛表达于肺、肾、脑、血管和心脏组织中的白细胞、淋巴细胞和上皮细胞,是一种具有抗磷脂酶活性的糖皮质激素调节蛋白,可抑制中性粒细胞通过内皮的黏附/迁移和刺激巨噬细胞吞噬凋亡的中性粒细胞减轻炎症反应。ANXA1 受脂多糖(LPS)和白细胞介素(IL-6)等促炎蛋白的调节,因此可作为控制炎症反应的制动器[8]。

研究发现,子痫前期患者血浆中ANXA1水平高于血压正常孕妇,且ANXA1 与1 型可溶性肿瘤坏死因子α 受体(sTNF-R1)呈正相关[9];子痫前期患者胎盘组织中ANXA1 和Gal-3 表达增加[10];在PE 模型(L-NAME)中大鼠的滋养层细胞增殖和炎性细胞浸润明显增加,血浆中的TNF-α、IL-1β、IL-6 和IL-8 水平均高于对照,胎盘中ANXA1 表达上调,在子痫前期模型中获得的胎盘滋养细胞中发现,siRNAANXA1 显著下调,JAK2 和STAT3 磷酸化,但不影响JAK2 和STAT3 水平,JAK2/STAT3 通路与妊娠并发症的发生相关。ANXA1 的缺失通过上调pro-Caspase-3、Bcl-2 及下调cleaved-Caspase-3、Bax 来抑制滋养细胞的凋亡。单细胞实验证明ANXA1 低表达降低了子痫前期滋养细胞的凋亡和炎症反应[11]。

ANXA1 在子痫前期中的高表达可能与免疫反应引起的全身炎症反应有关。在正常妊娠中,已确定炎症和调节反应之间存在稳态平衡。子痫前期的发生发展与免疫系统的慢性激活有关,此会导致T细胞产生炎性因子增加,调节性和抗炎性因子减少,从而进一步加剧子痫前期的炎症状态。促炎和抗炎因子之间的不平衡与胎盘缺血相关,随着妊娠的进展这种不平衡会加剧[12]。但目前关于ANXA1 在妊娠早中期的检测较少,其是否具有子痫前期的预测价值还需大样本的前瞻性研究。

2 ANXA2在子痫前期中的作用

ANXA2 是一种连接膜相关蛋白复合物的连接蛋白,通过调节白细胞的募集和炎症介质的释放,参与炎症小体的激活,以及细胞自噬和细胞凋亡的启动;ANXA2 可通过C 端结构域与F-肌动蛋白、G-肌动蛋白、肝素和纤溶酶原结合而相互作用[13-14],ANXA2 的N 端结构域可与S100A10 和纤溶酶原激活剂(t-Pa)结合而相互作用[15]。

子痫前期患者外周血中ANXA2 抗体表达增强[16],胎盘中ANXA2 和VEGF 表达降低,且ANXA2和VEGF 表达呈正相关[17];子痫前期患者血清中ANXA2 水平显著降低,ANXA2 水平的ROC 曲线分析预测PE 的发展,曲线下面积为0.64,最佳截断值为0.89 ng/mL,灵敏度为70.0%,特异度为70.0%,蛋白尿、血小板计数降低和血压升高与发生子痫前期的风险相关[18]。在动物实验中发现,雌性ANXA2[e/e]小鼠具有生育能力,但ANXA2[e/e]小鼠蜕膜组织中的催乳素IGFBP1 标志物显著减少,ANXA2参与妊娠期子宫内膜的蜕膜化;ANXA2[e/e]小鼠的窝产仔数正常,但同窝仔鼠的体质量评估显示重量减轻10%~13%,ANXA2 的缺失与仔鼠宫内生长受限和胎盘功能受损有关。ANXA2 可能在重度子痫前期患者蜕膜化子宫内膜基质细胞中具有病因学作用,子宫内膜基质细胞的蜕膜化至少部分由ANXA2 导致[19]。但SANO 等[20]发现,重度子痫前期患者胎盘中ANXA2 表达显著升高,胎盘ANXA2 的免疫组织化学染色率较高。这项研究首次证明重度子痫前期患者胎盘中ANXA2表达增加,这与目前多数研究认为子痫前期患者胎盘中的ANXA2 表达低于正常孕妇的结论有所不同,不排除与样本例数及收集标准的差异有关,同时也可能与重度子痫前期患者的血管收缩及应激反应有关,因此,仍需进一步研究子痫前期患者胎盘中ANXA2表达和作用机制。

ANXA2 是纤溶酶原和组织纤溶酶原激活剂的内皮细胞上的辅助受体,在纤溶酶的形成过程中发挥重要作用。子痫前期患者中高表达的ANXA2 抗体阻止胎盘中促纤维蛋白生成,同时可抑制血管内皮细胞表面ANXA2 的促纤溶作用[21]。子痫前期患者胎盘中ANXA2 和VEGF 表达下降则可能与凝血酶增加致使胎盘组织中血管生成障碍有关。ROCK是一种在细胞骨架重排过程中与ANXA2 相互作用的蛋白质,是一种关键的细胞内信号分子,可协调细胞扩散、运动和形状变化;子痫前期患者蜕膜中低表达的ANXA2 可能会影响ROCK 调节蜕膜化和随后的基质细胞运动、迁移和细胞骨架重组,从而不利于胚泡侵袭,造成胎儿宫内生长受限,促使子痫前期的发生发展。重度子痫前期患者胎盘中高表达的ANXA2 可能与孕妇应激反应所致的血管收缩和炎症风暴有关,但还需进一步研究来阐明重度子痫前期的机制。

3 ANXA4在子痫前期中的作用

ANXA4 是一种钙和磷脂结合蛋白,可促进膜融合并参与胞吐作用。在生理上,ANXA4可抑制腺苷酸环化酶5 和干扰硫苷脂诱导的血浆凝固,腺苷酸环化酶5 具有催化ATP 转化为腺苷3',5'-环单磷酸(cAMP)的作用[22]。

在子痫前期患者的胎盘和子痫前期胎盘衍生的绒毛外细胞滋养细胞(EVCT)中ANXA4、PI3K、p-Akt 和p-eNOS 表达下调;ANXA4 过表达促进滋养细胞增殖和侵袭,抑制细胞凋亡,并上调人滋养层细胞HTR-8/SVneo 和JEG-3 中PI3K、p-Akt 和p-eNOS蛋白表达;子痫前期大鼠模型(L-NAME)胎盘中ANXA4、PI3K、p-Akt和p-eNOS表达下调[23]。

PI3K/Akt 通路在子痫前期患者胎盘中被激活以调节细胞增殖,其信号传导参与调节滋养层迁移和侵袭[24];子痫前期患者的胎盘表现出内皮一氧化氮合酶(eNOS)表达降低;ANXA4 在子痫前期中低表达,可能通过PI3K/Akt/eNOS 通路促进子痫前期的滋养层侵袭。

4 ANXA5在子痫前期中的作用

ANXA5 是具有有效抗凝活性的阴离子磷脂结合蛋白,可抑制凝血酶原的活化,在正常的静脉和动脉血流情况下防止血栓形成,可保护合胞体表面免受血块形成的影响,可与磷脂酰丝氨酸(PS)结合检测细胞的凋亡[25]。

子痫前期患者胎盘中的ANXA5表达降低,新生儿标准体质量的标准差降低,胎盘中的蜕膜血管病变、梗塞,绒毛周围纤维蛋白沉积和远端绒毛发育不全[26]。ANXA5 在子痫前期患者中低表达的作用机制可能是随着ANXA5表达降低,纤维蛋白降解产物和凝血酶-抗凝血酶III 复合物的血浆水平升高,导致绒毛间隙呈高凝状态,发生胎儿宫内生长受限。

5 ANXA7在子痫前期中的作用

膜联蛋白A7(ANXA7)是一种具有钙依赖性GTP 酶活性的磷脂结合蛋白,具有磷脂囊泡融合和胞吐等作用,在肿瘤发生中表现出许多生物学和遗传学特性。最近,对ANXA7 蛋白的研究表明,ANXA7 作为一种GTP 酶,它与T 细胞内抗原-1 相互作用调节血管内皮细胞自噬,影响内皮细胞的迁移和管形成能力[27]。

子痫前期患者胎盘中ANXA7 mRNA 表达下调,ANXA7 蛋白表达降低,沉默ANXA7 通过下调Bcl-2蛋白水平诱导细胞凋亡并抑制HTR-8 细胞增殖,ANXA7 低表达抑制HTR-8 细胞中JAK1/STAT3 通路的激活[28]。ANXA7 在子痫前期患者中低表达及单细胞实验中发现,ANXA7/JAK1/STAT3 在子痫前期滋养层细胞中的新调控通路可能是导致细胞凋亡的关键因素,这可加速子痫前期的进展。关于ANXA7 在子痫前期中的研究还需进一步增加临床样本量及孕早中期的前瞻性研究,为目前危及生命的妊娠疾病提供新的治疗思路。

综上所述,膜联蛋白A 家族中ANXA1的抗炎作用、ANXA2 和ANXA5 的抗凝作用、ANXA4 和ANXA7 所在信号通路引起滋养细胞功能失调等影响子痫前期的发生发展。膜联蛋白A家族在炎症调节、纤溶系统及滋养细胞功能失调等主要事件中发挥关键作用,可能在子痫前期临床预防和治疗中有广阔前景。

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