鈣網蛋白在自然流產中的相關性研究*

熊焱強，鄧小月 綜述，李志英 審校

(三峽大學仁和醫(yī)院婦產科，湖北宜昌 443002)

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鈣網蛋白在自然流產中的相關性研究*

熊焱強，鄧小月 綜述，李志英△審校

(三峽大學仁和醫(yī)院婦產科，湖北宜昌 443002)

[關鍵詞]鈣網蛋白；自然流產；發(fā)病機制

自然流產(spontaneous abortion)是指妊娠在28周前自行終止，胎兒體質量不足1 000 g者。自然流產占所有妊娠總數(shù)的10%～15%，且80%是發(fā)生在妊娠12周內的流產即早期自然流產[1-2]。其發(fā)病原因非常復雜，涉及婦產科學、遺傳學、流行病學、職業(yè)醫(yī)學、免疫學、血液及內分泌學等多個學科，據(jù)統(tǒng)計40%的自然流產原因不明[3-6]，而且自然流產的復發(fā)風險隨著流產次數(shù)的增加而增大[7]。近年來研究發(fā)現(xiàn)鈣網蛋白(Calreticulin，CRT)與自然流產的諸多原因密切相關，可能在自然流產中起到重要作用。CRT是一種結構和功能具有高度保守性的Ca2+結合蛋白，在Ca2+平衡、抗原的提呈、血管的發(fā)生、心臟發(fā)育的調節(jié)及細胞凋亡等生命過程中發(fā)揮著重要的作用。近期研究發(fā)現(xiàn)，CRT在自然流產者脫膜和絨毛細胞中表達上調，與自然流程的眾多因素密切相關，但二者之間的關系尚待深入研究。本文分析近年來研究CRT與自然流產的文獻，對兩者的相關性進行綜述。

1自然流產病因

雖然人們一直在積極尋找自然流產的病因，但至今對其確切發(fā)病機制仍未形成定論，學術假說較多。1998年，Kokawa[8]首次提出自然流產病因假說：絨毛及蛻膜組織凋亡的增加可能是自然流產的重要發(fā)病機制之一。(1)現(xiàn)有的研究已經證實了自然流產患者絨毛及蛻膜組織中存在著大量的凋亡現(xiàn)象，因此，目前對絨毛和蛻膜組織細胞凋亡的研究主要集中于凋亡的基因調控[9]。(2)血管內皮生長因子 (vascular endothelial growth factor，VEGF)在受精卵著床過程中發(fā)揮著重要作用，并且參與了妊娠期間胎盤生長過程中血管的形成，現(xiàn)有的研究認為VEGF表達下降是流產發(fā)生的原因之一[10]。(3)孕激素(progesterone，P)與孕激素受體(progesterone receptor，PR)的正常平衡表達是正常妊娠維持的重要條件，PR在蛻膜組織中表達下降可能與流產的發(fā)生有關。(4)Wnt/β-catenin信號通路可能也與自然流產相關[11]。以上觀點已成為目前研究自然流產發(fā)病機制的主流，而CRT在細胞凋亡、血管生成和蛋白的合成加工過程中均起到重要作用[12]。因此，推測CRT可能在妊娠中絨毛及蛻膜組織細胞凋亡和子宮滋養(yǎng)血管生成等過程中發(fā)揮作用，從而引起早期流產的發(fā)生。

2CRT的結構和功能

CRT是一種結構和功能具有高度保守性的Ca2+結合蛋白，主要定位于細胞內質網，在細胞核和細胞膜上也有少量分布[13]。人類CRT基因位于第19號染色體(p13.2-p13.3)，存在于除紅細胞外的所有細胞中，含N、P、C 3個結構域。N結構域因其具有抑制血管內皮細胞增殖、抗血管生成的功能又被稱為血管生成抑制因子vasostatin，該結構域是CRT的分子伴侶功能區(qū)。P結構域富含脯氨酸，為高親和力、低容量鈣結合位點[14]。C結構域末端有KDEL序列，可靶向性引導CRT定位于內質網并參與內質網中鈣的存儲。作為公認的多功能分子伴侶，CRT在Ca2+平衡、抗原的提呈、血管的發(fā)生、心臟發(fā)育的調節(jié)、新生蛋白質的加工與折疊及細胞凋亡中發(fā)揮著重要的作用，并與多種人類疾病發(fā)生、發(fā)展及預后密切相關[12,15]。同樣，CRT在正常妊娠和自然流產的生理病理過程中也起到重要作用。

3CRT在自然流產中的作用

近年來研究表明，CRT的表達水平與生理妊娠和病理妊娠都密切相關，妊娠子宮CRT的表達水平明顯高于未孕且在病理妊娠中CRT的表達量更高。Cheng 等[16]研究發(fā)現(xiàn)，CRT mRNA在妊娠小鼠子宮內膜中的表達明顯增高，且隨著妊娠天數(shù)的增加呈逐漸升高趨勢。且孕婦血漿中CRT的表達約為未孕者的5倍，先兆子癇患者血漿中CRT的表達又高出正常孕婦50%[17-18]。這些都說明CRT與正常妊娠和異常妊娠之間關系密切。Shi等[18]研究發(fā)現(xiàn)，在將CRT表達載體轉染入人絨毛膜細胞JEG-3細胞系中后，細胞的增殖和分化受到抑制，而能促進細胞凋亡。因此，可以推測CRT在自然流產的絨毛和蛻膜組織中的高表達可能是自然流產的原因之一。

3.1CRT抑制血管生長而導致自然流產VEGF是血管生成最重要的調節(jié)因子，在早期妊娠中起著至關重要的作用，包括刺激滋養(yǎng)層細胞的增殖、胚胎血管發(fā)育、母體和子宮中胎兒的血細胞生長[19]。有研究發(fā)現(xiàn)，早期自然流產患者蛻膜組織中VEGF表達較正常早期妊娠明顯降低[20]。在自然流產患者蛻膜組織中，細胞內質網處于應激狀態(tài)中，大量誤折疊或未折疊的蛋白堆積于內質網急需折疊，此時對分子伴侶的需求量增加，CRT的合成也相應增加，CRT的vasostatin片段可以專一而有效地抑制內皮細胞的增生，使新生血管無法生成，抑制蛻膜血管的重建，從而引發(fā)自然流產[21-23]。這些研究都表明了在早期妊娠中CRT可以通過抑制血管生成而導致自然流產的發(fā)生。

3.2CRT影響心臟發(fā)育而導致自然流產CRT屬于心臟胚胎基因家族，在心臟發(fā)育過程中基因轉錄活化、蛋白表達升高。而CRT基因過度表達則出現(xiàn)心臟傳導障礙，以致出現(xiàn)難治性心力衰竭而死亡；Zhang等[24]發(fā)現(xiàn)擴張型心肌病大鼠模型及心肌細胞缺氧/富氧模型中，CRT出現(xiàn)高表達并與心肌細胞的凋亡呈正相關。而CRT基因敲除可損傷心臟發(fā)育而導致胚胎死亡，但是這種CRT缺失引起的心室肌纖維形成受損且此變化可以被CRT的表達升高所恢復[25]。Papp 等[26]研究證明，CRT的異常表達可導致心律失常并伴隨信號傳導相關蛋白的表達失衡。綜上可知，妊娠期CRT的異常表達可以引起胎兒心臟發(fā)育異常和心臟電信號傳導阻滯而引起流產，這也可能為自然流產發(fā)生的機制之一。

3.3CRT介導內質網應激與自然流產氧化應激是指活性氧生成和抗氧化防御系統(tǒng)之間的不平衡狀態(tài)。越來越多的證據(jù)表明，在病理性妊娠尤其是自然流產中存在著氧化應激，且氧化應激可以導致復發(fā)性流產[27]。Gao等[28]認為早期流產的原因是氧化應激誘發(fā)了內質網(endoplasmic reticulum，ER)應激，而CRT又是ER應激過程中非常關鍵的分子伴侶。Zhang等[29]研究發(fā)現(xiàn)，ER-CRT-Ca2+穩(wěn)態(tài)在豬卵母細胞成熟及胚胎發(fā)育過程中發(fā)揮著重要作用，Ca2+的紊亂將抑制胚泡的發(fā)生、發(fā)展。該研究認為，一定程度的ER應激能激活保護機制如分子伴侶CRT表達而抵抗應激，但如果長期或過度ER應激，則保護機制失衡，觸發(fā)ER相關性細胞死亡途徑，最終則導致流產。因此，CRT表達的上調介導內質網應激的異常在自然流產的發(fā)生過程中也起到了較大作用。

3.4CRT啟動胎盤細胞凋亡與自然流產細胞凋亡是生物個體最基本的生理過程，屬于細胞主動程序性死亡，一般不引起炎癥反應。正常妊娠過程中存在著凋亡與增殖的平衡狀態(tài)，但早期自然流產患者的絨毛組織存在過多細胞凋亡，能否有效清除凋亡細胞，對個體發(fā)育、組織修復和再造以及保持機體內環(huán)境的穩(wěn)定至關重要[30]。新近的研究提示，CRT是細胞膜上介導凋亡識別、吞噬非常重要的配體分子，CRT丟失是凋亡細胞不能被識別及吞噬的主要原因[31]。另一方面，CRT在凋亡細胞的清除方面發(fā)揮著重要作用，自然流產及凋亡現(xiàn)象的存在進一步誘發(fā)機體對凋亡細胞的清除，從而避免自身免疫性疾病和局部炎癥的發(fā)生。有研究提示，CRT外翻可能是細胞凋亡最早的特征性表現(xiàn)。細胞發(fā)生凋亡時，CRT在細胞膜表面聚集、高表達，成為即將被吞噬的信號傳遞給樹突狀細胞，從而啟動凋亡細胞的吞噬過程[32]。本課題組前期研究中發(fā)現(xiàn)，CRT 及 Caspase-3 在早期自然流產蛻膜及絨毛組織中表達高于正常早孕組，而稽留流產組蛻膜及絨毛組織中的表達水平又均高于先兆流產組；且CRT 與 Caspase-3 表達水平呈正相關[33]。綜上可知，CRT的高表達可以激活機體內吞噬細胞對蛻膜和絨毛細胞的識別、處理，通過免疫殺傷誘導凋亡進而引起流產。

4展望

自然流產的病因十分復雜，現(xiàn)有的假說都無法完全解釋自然流產的發(fā)病機制。盡管目前已有大量臨床研究和動物實驗研究證實了CRT的異常表達與自然流產的多種機制存在著聯(lián)系，如血管生成、內質網應激、心臟發(fā)育和胎盤細胞凋亡等，但是具體分子作用機制仍有待發(fā)現(xiàn)。CRT與自然流產的幾個關鍵問題有待進一步研究：(1) CRT對生殖生理的調控及妊娠維持等作用的具體分子機制；(2) CRT的異常表達與早期自然流產之間是否存在因果關系，以及其作用機制； (3) CRT在生殖醫(yī)學和孕產婦保健中的應用前景；(4)CRT在自然流產早期預判和治療中應用研究。作者認為可以將 CRT 表達的異常作為檢測是否有自然流產危險的一種分子標志物和保胎治療的新靶點，為自然流產的臨床診療提供一個新思路。

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doi:·綜述·10.3969/j.issn.1671-8348.2016.18.040

基金項目:湖北省衛(wèi)生計生西醫(yī)類一般項目(WJ2015MB178)；湖北省重點實驗室(三峽大學)開放基金資助項目(2015KZL06)；三峽大學研究生創(chuàng)新基金資助項目(2015CX101)。

作者簡介：熊焱強(1992-)，在讀碩士研究生，主要從事婦科腫瘤與病理產科的研究?！魍ㄓ嵶髡?，E-mail:zhiying9628@126.com。

[中圖分類號]R714.21

[文獻標識碼]A

[文章編號]1671-8348(2016)18-2565-03

(收稿日期：2016-01-22修回日期：2016-04-16)