王志堅,孔為民
(1.南京醫(yī)科大學附屬江蘇盛澤醫(yī)院婦產科,江蘇 蘇州 215228; 2.首都醫(yī)科大學附屬北京婦產醫(yī)院婦瘤科,北京 100006)
Afamin是一種多聚糖蛋白,是白蛋白基因家族的成員,于1994年被首次發(fā)現(xiàn)和闡述,主要由肝臟分泌,不僅廣泛存在于人體血漿中,在血管外體液(如腦脊液、卵泡液和精液)中也大量存在[1]。Afamin可與維生素E特異性結合,在血漿和其他體液中作為維生素E載體發(fā)揮作用,血漿Afamin水平升高與氧化應激、胰島素抵抗(insulin resistance,IR)、代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)、免疫炎癥反應等密切相關。過去20多年,人們對Afamin在惡性腫瘤、炎性腸病、腎損傷、高血壓、糖尿病、冠心病、顱內動脈瘤、多囊卵巢綜合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS)等疾病中的作用進行了研究,但目前對Afamin病理生理的了解仍非常有限。妊娠期血漿Afamin水平可隨孕周的增加而升高,但對Afamin在妊娠期高血壓疾病(hypertensive disorder complicated pregnancy,HDCP)和妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)中作用的研究甚少,多為妊娠早期血漿Afamin水平對HDCP和GDM預測作用的研究?,F(xiàn)就Afamin生物學特性和功能及其在人體的表達和在HDCP和GDM中的研究現(xiàn)狀予以綜述,以期為Afamin在HDCP和GDM中的進一步研究提供幫助。
Afamin是一種多聚糖蛋白,主要由肝臟分泌,大腦、腎臟、睪丸和卵巢組織也有Afamin的表達。Afamin于1994年由Lichtenstein等[1]通過序列分析和克隆方法首先發(fā)現(xiàn),是繼白蛋白、甲胎蛋白、維生素D結合蛋白后發(fā)現(xiàn)的白蛋白家族中的第四位成員。Afamin基因位于人染色體4q21~22區(qū)域,Nishio和Dugaiczyk[2]首次報道人Afamin基因具有24 454 bp核苷酸序列,具有14個內含子和15個外顯子。Afamin表觀分子量為87 000,與白蛋白的氨基酸序列的相似度為55%,其中34%具有同一性,但Afamin糖化程度較白蛋白更高、更復雜[3-4]。Afamin的多肽鏈序列缺乏色氨酸,多肽鏈由21個氨基酸組成的前導肽和578個氨基酸組成的成熟肽構成,具有17個半胱氨酸二硫鍵,具有4個或5個潛在的N-糖基化位點,N-糖苷酶可將Afamin表觀分子量降低到65 000[5]。Afamin多聚糖程度較高,其中90%的多聚糖是雙唾液酸化復雜結構,目前尚不明確Afamin多聚糖的結構特點、特殊功能和作用,在凝膠電泳后,使用Afamin特異性抗體對正常人血漿Afamin進行免疫印跡分析顯示,Afamin存在明顯的分子異質性,可能與不同糖基化結構有關[4]。
氧化應激是機體氧化和抗氧化能力的不平衡。當機體抗氧化能力不足以清除體內過多的活性氧類(reactive oxygen species,ROS)時,氧化應激產生。維生素E是體內重要的脂溶性抗氧化劑和ROS清除劑,可防止細胞膜上不飽和脂肪酸過氧化,保護生物膜的結構和功能,此外,維生素E在抗炎、維持免疫系統(tǒng)正常功能和調節(jié)細胞增殖等方面也有重要作用[6]。維生素E分為生育酚和生育三烯酚兩類,每類又可根據(jù)甲基位置不同分為α、β、γ、δ 4種,α-生育酚和γ-生育酚是維生素E最重要的兩種形式,其中α-生育酚在人體內的含量超過維生素E總量的90%[7]。Afamin是維生素E的一種特異性結合蛋白,通過放射性配體結合試驗研究發(fā)現(xiàn),Afamin與α-生育酚和γ-生育酚具有特定的親和力,經(jīng)估算每分子Afamin可最多擁有18個生育酚結合位點,結合解離常數(shù)為(18.0±7.1) μmol/L,表明生理條件下Afamin可在血漿和其他體液中作為維生素E載體發(fā)揮重要作用[8]。血漿維生素E幾乎全部通過血漿脂蛋白系統(tǒng)運輸,Afamin結合維生素E的能力很強,血漿脂蛋白系統(tǒng)不足以進行維生素E轉運時,Afamin可起到充分替代運輸?shù)淖饔肹8]。
MS以糖代謝異常、血壓升高、血脂代謝異常和肥胖為主要臨床特征,以IR為主要病理生理基礎,以多種代謝性疾病在個體集聚為特點的一組臨床綜合征,是引發(fā)心腦血管事件的高危因素[9]。目前,尚無全球統(tǒng)一的MS診斷標準,主要以肥胖、血脂異常、血壓和血糖升高作為主要診斷指標?!吨袊?2型糖尿病防治指南》建議的MS診斷標準為:①腹型肥胖,男性腰圍≥90 cm,女性腰圍≥85 cm;②高血糖,空腹血糖≥6.1 mmol/L,或糖負荷后2 h血糖≥7.8 mmol/L和(或)已確診糖尿病并治療者;③高血壓,血壓≥130/85 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)或已確認為高血壓并治療者;④空腹三酰甘油≥1.70 mmol/L;⑤空腹高密度脂蛋白膽固醇<1.04 mmol/L,具備以上3項及更多項即可診斷[10]。研究顯示,Afamin與肥胖、高血糖、IR和MS密切相關,過表達Afamin基因的轉基因大鼠的體重、血脂(低密度脂蛋白、總膽固醇、三酰甘油)和血糖均顯著增加[11]?;?個獨立的、以人群為基礎的大樣本研究的Meta分析顯示,在Afamin基線基礎上,血漿Afamin水平每升高10 mg/L,MS患者數(shù)量則增加19%(RR=1.19,95%CI1.16~1.21 ),認為Afamin是2型糖尿病的獨立危險因子,血漿Afamin水平可能是識別2型糖尿病高危人群的新生物標志物[11-12]。部分研究認為,Afamin與糖尿病病情嚴重程度有關,糖尿病出現(xiàn)視網(wǎng)膜病變時血漿Afamin水平更高[13]。
內臟脂肪組織或腹內脂肪是系統(tǒng)性炎癥相關因子的重要來源,如白細胞介素-6、腫瘤壞死因子-α等,系統(tǒng)性炎癥還與IR和2型糖尿病的發(fā)生和發(fā)展密切相關,而Afamin與炎癥相關因子也表現(xiàn)出強烈相關性[14]。對PCOS的研究發(fā)現(xiàn),Afamin與高血糖、IR、氧化應激和炎癥反應之間密切關聯(lián)[15-16]。PCOS 患者血漿Afamin水平升高,并與體質指數(shù)、空腹血糖和IR呈正相關,而高血糖和IR又可使ROS和核因子κB增加,導致腫瘤壞死因子-α轉錄增多。綜上所述,血漿Afamin水平與氧化應激、肥胖、炎癥因子和IR等因素相關,但具體機制和功能仍不清楚。
在子宮內膜異位癥、炎性腸疾病、腎損傷、高血壓、糖尿病、冠心病、PCOS等疾病中,血漿Afamin水平出現(xiàn)一定程度的升高,但卵巢癌、肺炎患者血漿Afamin水平降低[17]。健康人群血Afamin水平與性別、年齡和腎功能無相關性,空腹和非空腹狀態(tài)、血清和血漿Afamin水平亦無顯著差異。對健康女性24 h血漿Afamin水平(從早上8:00開始每4 小時檢測1次血漿Afamin水平)的研究發(fā)現(xiàn),健康女性血漿Afamin水平無晝夜節(jié)律性波動;月經(jīng)周期的早卵泡期、圍排卵期和黃體晚期血漿Afamin水平的中位值分別為65(40~110) mg/L、62( 48~107) mg/L和67(36~117) mg/L,可見月經(jīng)周期不同階段的血漿Afamin水平亦無顯著變化,表明Afamin隨時間變化的低變異性,且Afamin對系列性測量具有良好的適用性[17]。
Hubalek等[18]通過回顧性分析發(fā)現(xiàn),正常妊娠的妊娠早期、妊娠中期和妊娠晚期的血漿Afamin水平中位值分別為65.1、87.8和103.6 mg/L,妊娠期血漿Afamin呈線性增長,妊娠晚期血漿Afamin水平較妊娠早期升高近2倍,且分娩后血漿Afamin水平立即降至孕前水平;該研究還通過半定量反轉錄聚合酶鏈反應和免疫組織化學兩種方法對妊娠早期或足月胎盤組織中Afamin信使RNA和蛋白表達進行了研究,但均未發(fā)現(xiàn)胎盤組織中有Afamin表達。
正常妊娠期間Afamin出現(xiàn)生理性升高變化特點的原因可能有:①妊娠期間激素狀態(tài)的改變和調節(jié)導致肝臟中Afamin基因的表達增加,可能與妊娠期間激素調節(jié)(主要是雌激素誘導)的肝內脂質和脂蛋白合成增加導致高脂血癥的機制相似;②妊娠期間ROS產生增加,特別是胎盤組織內線粒體活動增加和超氧自由基產生明顯增多,使機體抗氧化能力增加,以清除多余的ROS,從而維持胎盤正常的生理功能;③妊娠期的一系列生理變化,如體重增加、脂肪組織沉積、IR、高脂血癥及全身炎癥反應上調等,也會促進血漿Afamin水平升高[18-19]。
HDCP是妊娠期女性特有的疾病,是導致全球孕產婦和新生兒病死率的主要原因,目前一些生物標志物(如胎盤生長因子、可溶性Endoglin、可溶性fms樣酪氨酸激酶受體-1)和超聲檢查(如子宮動脈多普勒超聲)尚無法準確預測子癇前期的發(fā)生,特別是子癇前期低風險人群,各種參數(shù)預測子癇前期的陽性預測值為8%~33%,采用生物標志物和超聲聯(lián)合預測子癇前期的累計陽性預測值僅為21.2%[20]。HDCP是一種多系統(tǒng)妊娠紊亂疾病,發(fā)病機制尚不明確,目前認為的發(fā)病機制主要有胎盤淺著床、慢性子宮胎盤缺血缺氧、機體免疫失調、極低密度脂蛋白毒性、遺傳印跡、滋養(yǎng)細胞凋亡或壞死增加以及母體對滋養(yǎng)細胞排斥炎癥反應過度等,以上因素可引起胎盤出現(xiàn)缺血缺氧、血管內皮細胞損失和全身細小血管痙攣等基本病理變化,引起妊娠期氧化應激水平增加,導致正常妊娠的氧化與抗氧化失衡,產生氧化應激損失,從而促進HDCP的發(fā)展[20-21]。此外,HDCP往往還伴隨高血壓、血脂異常、肥胖、IR、血管內皮細胞損失、動脈粥樣硬化和血小板功能破壞等一系列代謝異常表現(xiàn),故認為MS與HDCP存在密切相關性[22-23]。
Afamin可能對HDCP具有一定的預測價值。Tramontana等[24]研究發(fā)現(xiàn),發(fā)生子癇前期患者妊娠早期的血漿Afamin水平明顯高于正常妊娠女性(76 mg/L比65 mg/L,P=0.001),妊娠早期血漿Afamin水平升高(血漿Afamin>65 mg/L)是妊娠后期發(fā)展為子癇前期的強有力且獨立的預測因子(RR=24.58,95%CI2.82~214.12,P=0.004),可見Afamin是妊娠早期預測HDCP的標志物。K?ninger等[25]研究認為,妊娠早期以血漿Afamin為87.8 mg/L作為臨界值,預測子癇前期的靈敏度可達79.5%,特異度可達57.1%。血漿Afamin測定聯(lián)合超聲測量子宮肌層血管指數(shù)預測子癇前期的效果更佳,曲線下面積為0.818[26]。
此外,由于HDCP的病程可呈迅速發(fā)展和惡化加重的趨勢,故需對HDCP患者的病情進行嚴密監(jiān)測和準確判斷。血清Afamin水平與HDCP病情變化的關系、與HDCP病情嚴重程度的相關性以及對HDCP其他相關臨床指標的影響是未來的研究重點。
GDM指妊娠期發(fā)生的糖代謝異常,不僅可導致妊娠期感染、子癇前期、胎兒畸形、羊水過多、早產、巨大兒、肩難產、新生兒呼吸窘迫綜合征等不良妊娠發(fā)生風險的升高,還可引起GDM患者產后及其子代肥胖、血脂異常、糖尿病等內分泌代謝異常發(fā)生率升高。對GDM的早期篩查預測和準確診斷有助于早期實施干預措施和改善患者妊娠結局。
HDCP血漿Afamin水平呈非特異性升高。GDM與MS具有高度相關性,具有一些共同發(fā)病機理,如氧化應激、IR、血脂代謝異常、血管內皮損傷和炎癥反應等,故推測Afamin與GDM也存在相關性[22-23,27]。目前,妊娠24~28周行75 g口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)是診斷GDM的金標準[28],但該檢查存在一些問題,如患者需要禁食、需要避免血樣本的糖酵解,并需要按照高度標準化程序進行實驗室分析,目前尚無妊娠早期篩查和診斷GDM的可靠方法。
傳統(tǒng)的糖尿病篩查指標包括隨機血糖、空腹血糖、糖化血紅蛋白和糖化白蛋白等指標,但將這些指標用于妊娠早期GDM篩查并不完全可靠。部分國家建議使用50 g OGTT,以篩查出妊娠后期具有GDM高風險的人群,但該篩查試驗的敏感性、特異性等存在諸多不足[29-30]?;谝陨显颍瑖H妊娠合并糖尿病研究組建議,在未來的臨床實踐中,可以探索制定更簡單、成本更低、不需要對大多數(shù)孕婦實施75 g OGTT診斷GDM的策略[31]。
鑒于Afamin與氧化應激、IR、MS以及2型糖尿病的相關性,現(xiàn)僅有少數(shù)研究探討Afamin在GDM中的預測作用。K?ninger等[32]研究發(fā)現(xiàn),妊娠早期需胰島素治療GDM患者的血漿Afamin水平明顯高于僅需飲食控制GDM患者或非GDM妊娠女性,其中,非GDM妊娠女性妊娠早期的血漿Afamin水平最低;該研究還對105例中位孕齡為26周妊娠女性血Afamin水平和75 g OGTT的結果進行分析發(fā)現(xiàn),75 g OGTT異常妊娠女性血Afamin水平明顯高于75 g OGTT正常妊娠女性,認為血Afamin可能是預測妊娠女性糖代謝異常的新標志物。Tramontana等[26]研究認為,妊娠早期血漿Afamin水平升高可用來預測GDM,且Afamin聯(lián)合體質指數(shù)預測GDM的曲線下面積可達0.668[24]。由此可見,妊娠早期血漿Afamin水平升高與妊娠后期GDM存在相關性,但由于研究樣本量較小,妊娠早期血漿Afamin水平能否作為GDM的獨立預測因子及其具體界值尚不明確,仍需進一步的探索和研究。
目前對HDCP和GDM中Afamin的研究較少,研究多集中于通過血漿Afamin水平預測HDCP和GDM作用,存在樣本量較小、未與其他預測方法進行系統(tǒng)性比較等局限性,因此,目前尚不能判斷Afamin預測HDCP和GDM的準確性和優(yōu)越性。此外,尚缺乏Afamin對判斷HDCP和GDM病情嚴重程度以及對母兒妊娠結局影響的研究,期待對Afamin的進一步研究為臨床早期HDCP和GDM的診斷和治療提供更大的幫助。