梁雪寶,王肖莉,張意林,劉敏,侯阿美,儲繼軍
1.安徽中醫(yī)藥大學,安徽 合肥 230038;2.安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,安徽 合肥 230031
復發(fā)性流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion,RSA)是指妊娠28周前與同一性伴侶連續(xù)發(fā)生3次及以上的自然流產(chǎn)。有研究顯示,連續(xù)發(fā)生2次流產(chǎn)者再次流產(chǎn)概率明顯升高,應予重視[1]。調(diào)查顯示,全球約1%~5%的育齡期女性患有RSA,給人類生殖健康造成重大威脅[2]。遺傳、解剖、血栓形成、免疫反應等為RSA的常見因素,但仍有50%~60%患者病因不明[3
]。
研究表明,母胎界面血管生成障礙與RSA發(fā)生關系密切,血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在其中扮演重要角色[4]。微小RNAs(miRNAs)為一類內(nèi)源性單鏈非編碼RNA,可通過調(diào)控VEGF表達影響母胎界面血管生成,從而參與RSA形成[5-6]。補腎安胎沖劑為安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院院內(nèi)制劑,前期研究表明,補腎安胎沖劑可升高RSA小鼠蛻膜組織VEGF及其受體表達,促進血管生成[7-9]。前期對miRNAs進行篩查發(fā)現(xiàn),miR-187可靶向調(diào)控VEGF基因。本研究在前期研究基礎上,通過體外實驗觀察補腎安胎沖劑含藥血清對RSA小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞miR-187/VEGF通路的影響,探討補腎安胎沖劑治療RSA的分子機制。
SPF級雌性CBA/J小鼠18只,6~7周齡,體質(zhì)量(19±2)g,北京華阜康生物科技股份有限公司提供,動物生產(chǎn)許可證號SCXK(京)2019-0008。雄性DBA/2、BALB/c小鼠各5只,6~7周齡,體質(zhì)量(19±2)g;SPF級雄性SD大鼠20只,6~7周齡,體質(zhì)量(200±10)g,上海斯萊克實驗動物有限公司提供,動物生產(chǎn)許可證號SCXK(滬)2017-0005。實驗動物均于安徽省中醫(yī)院動物實驗中心進行標準飼養(yǎng)。
補腎安胎沖劑(菟絲子10 g,桑寄生10 g,續(xù)斷10 g,熟地黃10 g,炙黃芪20 g,麩炒白術10 g,黨參10 g,黃芩10 g,白芍10 g,苧麻根10 g,墨旱蓮15 g),由安徽中醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院制劑室提供,批號BZ20080017。
Trizol(貨號15596018),美國Life Technogy;PrimeScripTMRT reagent Kit with gDNA Eraser(貨號RR047A),日 本TaKaRa;Novostart SYBR qPCR SuperMix Plus(貨號E096-01B),蘇州近岸蛋白質(zhì)科技股份有限公司;DEPC水(貨號D1007),上海捷瑞生物;VEGF抗體(貨號bs-1313R),北京博奧森;血管內(nèi)皮生長因子受體2(VEGF-R2)抗體(貨號ab39256),英國Abcam;GAPDH抗體、羊抗鼠IgG、羊抗兔IgG(貨號分別為TA-08、ZB-2305、ZB-2301),北京中杉金橋;ECL超敏發(fā)光試劑盒(貨號340958),美國Thermo;Lipofectamine 2000(貨號11668-019),美國Invitrogen;雙熒光素酶試劑盒(貨號E1910),北京普洛麥格;VEGF-WT(野生型)、VEGF-MU(突變型)質(zhì)粒,上海漢恒生物科技有限公司合成;miR-187模擬物及無義miR-187、miR-187 inhibitor及空白miR-187 inhibitor,上海吉瑪制藥技術有限公司設計合成。熒光定量PCR儀(型號PIKOREAL 96),美國Thermo Scientific公司;EPS300電泳儀(型號EPS300)、VE-180電泳槽(型號VE-180),上海天能科技有限公司;流式細胞儀(型號CytoFLEX),貝克曼庫爾特有限公司。
參照Clark等[10]方法,將18只雌性CBA/J小鼠分別與5只DBA/2雄鼠和5只BALB/c雄鼠合籠飼養(yǎng),建立RSA小鼠模型和正常妊娠小鼠,每組9只。次日清晨檢查雌鼠陰道,見陰栓者,計為妊娠第0天,無則繼續(xù)合籠飼養(yǎng)。妊娠15 d后,腹腔注射10%異戊巴比妥鈉(100 mg/kg)麻醉孕鼠,頸椎脫臼處死,取出完整子宮,分離胎盤組織,置于-80℃冰箱保存。
取胎盤組織剪碎,用胰蛋白酶和DNaseⅠ消化,PBS重懸,采用Percoll密度梯度分離液分離,收集滋養(yǎng)細胞層,加入含10%胎牛血清的DMEM/F12培養(yǎng)基,置于37℃、5%CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。按Lipofectamine 2000說明書,將miR-187 inhibitor或空白miR-187 inhibitor轉(zhuǎn)染至胎盤滋養(yǎng)細胞。
將20只大鼠隨機分為含藥血清組與空白血清組,每組10只。含藥血清組以補腎安胎沖劑11.7 g/(kg·d)灌胃(按體表面積計算,相當于成人等效劑量的3倍),空白血清組予蒸餾水灌胃,灌胃體積0.2 mL/10 g,2次/d,連續(xù)7 d。末次給藥2 h后,腹主動脈取血,3 000 r/min離心20 min,取上層血清,滅活,除菌,-80℃冰箱保存。
將RSA模型小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞以1.0×105個/mL接種至96孔培養(yǎng)板中,每孔100μL,置于培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h。將細胞分為對照組及1.25%、2.5%、5%、10%、20%、40%含藥血清組,每組3個復孔。對照組加入20%空白血清,其余各組分別加入相應濃度補腎安胎沖劑含藥血清,置于培養(yǎng)箱繼續(xù)培養(yǎng)12、24、48、72 h,每孔加入10μL CCK8孵育4 h。設置空白組調(diào)零,于酶標儀波長450 nm處測量各孔吸光度(OD值),計算細胞活力。細胞活力=(實驗組OD值-空白組OD值)÷(對照組OD值-空白組OD值)。
將細胞分為正常對照組(正常妊娠小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞+20%空白血清)、模型組(RSA小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞+20%空白血清)、補腎安胎沖劑組(RSA小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞+20%含藥血清)、miR-187 inhibitor NC組(RSA小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞轉(zhuǎn)染空白miR-187 inhibitor+20%空白血清)、miR-187 inhibitor組(RSA小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞轉(zhuǎn)染miR-187 inhibitor+20%空白血清)、聯(lián)合組(RSA小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞轉(zhuǎn)染miR-187 inhibitor+20%含藥血清),每組9個復孔。將細胞接種至96孔板,按“2.2”項下方法轉(zhuǎn)染后,加入相應血清,置于培養(yǎng)箱培養(yǎng)48 h。
收集各組細胞,采用Trizol法提取總RNA,使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,以cDNA為模板,進行PCR。反應條件:95℃預變性1 min;95℃、20 s,60℃、1 min,共40個循環(huán)。miR-187以U6為內(nèi)參,VEGF、VEGF-R2以β-actin為 內(nèi) 參,2-ΔΔCt法 計 算mRNA表達量。引物序列見表1。
表1 各基因PCR引物序列
收集各組細胞,每105個細胞加入RIPA裂解液600μL,冰上裂解30 min,4℃、12 000 r/min離心10 min。收集上清液,加入5×上樣緩沖液,沸水浴加熱10 min,冷卻至室溫,上樣,凝膠電泳,恒流轉(zhuǎn)膜至PVDF膜,Western洗滌液中漂洗5 min,加5%脫脂奶粉室溫封閉2 h。滴加VEGF和VEGF-R2一抗(1∶1 000),4℃孵育過夜,PBST洗膜3次,加入二抗(1∶20 000),室溫孵育2 h,PBST洗滌,ECL法顯影。Image J軟件對條帶進行分析。
取對數(shù)生長期胎盤滋養(yǎng)細胞,以105個/孔接種至12孔板,將VEGF-WT(野生型)及VEGF-MU(突變型)質(zhì)粒與miR-187模擬物或無義miR-187共轉(zhuǎn)染至胎盤滋養(yǎng)細胞,轉(zhuǎn)染后培養(yǎng)48 h,參照Promega雙熒光素酶報告基因檢測系統(tǒng)檢測熒光素酶活性。
根據(jù)各組胎盤滋養(yǎng)細胞miR-187、VEGF、VEGF-R2 mRNA相對表達量,采用SPSS26.0軟件進行Spearman相關性分析。P<0.05說明兩變量具有相關性,r>0為正相關,r<0為負相關。
采用SPSS26.0統(tǒng)計軟件進行分析。結(jié)果符合正態(tài)分布用±s表示,多組間比較采用單因素方差分析,進一步組間兩兩比較,方差齊用LSD檢驗,方差不齊用Tamhane檢驗。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
隨著含藥血清濃度增加,細胞活力升高,當含藥血清濃度為20%、作用48 h時,細胞活力最高。故選用20%含藥血清、培養(yǎng)48 h進行后續(xù)實驗。見圖1。
圖1 補腎安胎沖劑含藥血清濃度和作用時間篩選
與正常對照組比較,模型組細胞miR-187表達顯著升高(P<0.05),VEGF、VEGF-R2 mRNA表達顯著降低(P<0.05);與模型組比較,補腎安胎沖劑組細胞miR-187表達顯著降低(P<0.05),VEGF、VEGF-R2 mRNA表達顯著升高(P<0.05);與miR-187 inhibitor NC組比較,miR-187 inhibitor組細胞miR-187表達顯著降低(P<0.05),VEGF、VEGF-R2 mRNA表達顯著升高(P<0.05);與補腎安胎沖劑組及miR-187 inhibitor組比較,聯(lián)合組細胞miR-187表達顯著降低(P<0.05),VEGF、VEGF-R2 mRNA表達顯著升高(P<0.05)。見表2。
表2 各組胎盤滋養(yǎng)細胞miR-187、VEGF、VEGF-R2 mRNA表達比較(±s)
表2 各組胎盤滋養(yǎng)細胞miR-187、VEGF、VEGF-R2 mRNA表達比較(±s)
注:與正常對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與miR-187 inhibitor NC組比較,△P<0.05;與補腎安胎沖劑組比較,▽P<0.05;與miR-187 inhibitor組比較,□P<0.05
組別正常對照組模型組補腎安胎沖劑組miR-187 inhibitor NC組miR-187 inhibitor組聯(lián)合組n 9 9 9 9 9 9 miR-187 1.00±0.06 1.31±0.09*1.11±0.02#1.31±0.12 0.91±0.06△0.73±0.05▽□VEGF 1.00±0.07 0.44±0.06*0.59±0.02#0.45±0.03 0.51±0.02△0.67±0.06▽□VEGF-R2 1.00±0.07 0.45±0.05*0.60±0.01#0.44±0.03 0.52±0.00△0.70±0.03▽□
與正常對照組比較,模型組細胞VEGF、VEGF-R2蛋白表達顯著降低(P<0.05);與模型組比較,補腎安胎沖劑組細胞VEGF、VEGF-R2蛋白表達顯著升高(P<0.05);與miR-187 inhibitor NC組比較,miR-187 inhibitor組細胞VEGF、VEGF-R2蛋白表達顯著升高(P<0.05);與補腎安胎沖劑組及miR-187 inhibitor組比較,聯(lián)合組細胞VEGF、VEGF-R2蛋白表達顯著升高(P<0.05)。見圖2、表3。
圖2 各組胎盤滋養(yǎng)細胞VEGF、VEGF-R2蛋白免疫印跡
表3 各組胎盤滋養(yǎng)細胞VEGF、VEGF-R2蛋白表達比較(±s)
表3 各組胎盤滋養(yǎng)細胞VEGF、VEGF-R2蛋白表達比較(±s)
注:與正常對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與miR-187 inhibitor NC組比較,△P<0.05;與補腎安胎沖劑組比較,▽P<0.05;與miR-187 inhibitor組比較,□P<0.05
組別正常對照組模型組補腎安胎沖劑組miR-187 inhibitor NC組miR-187 inhibitor組聯(lián)合組n9 9 9 9 9 9 VEGF 0.67±0.05 0.19±0.04*0.43±0.06#0.19±0.04 0.29±0.07△0.53±0.08▽□VEGF-R2 0.77±0.04 0.27±0.02*0.54±0.01#0.28±0.02 0.40±0.02△0.61±0.02▽□
雙熒光素酶實驗結(jié)果表明,miR-187能夠與VEGF靶向結(jié)合。與無義miRNA組比較,miR-187模擬物能夠使VEGF-WT熒光素酶表達顯著下調(diào)(P<0.001);而突變后,與無義miRNA組比較,miR-187模擬物對VEGF-MU熒光素酶表達無明顯影響(P>0.05)。見圖3。
圖3 miR-187與VEGF結(jié)合活性比較(±s,n=9)
Spearman相關性分析結(jié)果顯示,miR-187表達與VEGF、VEGF-R2 mRNA表達呈負相關(P<0.01),r分別為-0.67、-0.69。見圖4。
圖4 miR-187與VEGF、VEGF-R2相關性分析
母胎界面血管重構(gòu)在RSA發(fā)生發(fā)展中占重要地位。受精后第3周,絨毛血管開始生成,胎盤循環(huán)建立,循環(huán)灌注充足是維持胚胎正常發(fā)育的重要因素,若胎盤形成過程中血管增生失衡、血供不足,則可導致胚胎停止發(fā)育而流產(chǎn)[11]。促進母胎界面血管重構(gòu)的關鍵在于血管新生,而血管新生是由促血管生成和抑血管生成因子調(diào)控的復雜過程,在這個過程中,VEGF作為最主要的促血管生成因子發(fā)揮重要作用[4]。其通過與跨膜受體VEGF-R1、VEGF-R2等結(jié)合,增加血管通透性、促血管內(nèi)皮細胞遷移、增殖等[12]。Vidyadhari等[13]研究發(fā)現(xiàn),VEGF基因多態(tài)性與南印度人RSA發(fā)生風險增加存在密切聯(lián)系。Bagheri等[14]研究表明,與健康非妊娠者及健康妊娠者相比,RSA患者體內(nèi)VEGF-A和VEGF-C表達明顯降低,且與年齡、體質(zhì)量指數(shù)及流產(chǎn)次數(shù)呈負相關,并指出VEGF-A、VEGF-C低表達與RSA易感性之間密切關聯(lián),可將其作為原因不明RSA患者流產(chǎn)發(fā)生的預測標志物。
miRNAs主要通過調(diào)控靶基因表達發(fā)揮作用,其主要通過介導血管生成、細胞增殖、凋亡、免疫耐受等參與RSA發(fā)生[15-16]。miR-187作為頗受關注的miRNA,在惡性腫瘤、腦缺血、骨質(zhì)疏松等疾病中已有較深入的研究[17-19]。研究發(fā)現(xiàn),與正常妊娠者相比,RSA患者絨毛組織miR-187表達顯著升高[20]。Chen等[21]研究發(fā)現(xiàn),與正常流產(chǎn)患者相比,RSA患者絨毛組織miR-187表達明顯升高,進一步研究miR-187對RSA的影響發(fā)現(xiàn),過表達的miR-187可通過下調(diào)BCL6表達抑制PI3K/AKT信號通路,從而起到抑制滋養(yǎng)細胞增殖、遷移和侵襲作用,最終導致RSA。
補腎安胎沖劑以腎主生殖、胞胎系于腎為理論依據(jù),由壽胎丸化裁而來,具有補腎健脾、益氣安胎之效。方中菟絲子益腎填精,為君藥;桑寄生、續(xù)斷補肝腎、安胎,熟地黃養(yǎng)血滋陰、益腎填精,黨參、炙黃芪健脾益氣固精,麩炒白術補益脾氣、安胎,黃芩清熱止血安胎,以上共為臣藥;白芍養(yǎng)血斂陰止痛,苧麻根、墨旱蓮涼血止血、安胎,共為佐使藥。全方既補先天,又培后天,精充血旺,胎得所養(yǎng),孕胎乃固。補腎中藥被廣泛用于治療原因不明RSA[22],且臨床療效顯著。李偉莉等[23]用補腎安胎沖劑治療RSA患者,分別于治療前后檢測患者血清VEGF及可溶性受體-1(sFlt-1)表達,發(fā)現(xiàn)補腎安胎沖劑可使VEGF表達升高,sFlt-1表達下降,從而促進胎盤血管新生,提高妊娠成功率。亦有實驗表明,補腎安胎沖劑可提高RSA小鼠蛻膜組織VEGF、VEGF-R2 mRNA和蛋白表達,調(diào)節(jié)Th1/Th2、Th17/Treg細胞平衡,從而改善蛻膜血管重構(gòu),降低胚胎丟失率[7,24]。
本研究顯示,RSA小鼠胎盤滋養(yǎng)細胞miR-187表達顯著升高,VEGF、VEGF-R2 mRNA及蛋白表達顯著降低。補腎安胎沖劑干預后,miR-187表達顯著下調(diào),VEGF、VEGF-R2 mRNA及蛋白表達顯著上調(diào),提示補腎安胎沖劑可能通過靶向調(diào)控miR-187/VEGF通路,介導血管新生,促進母胎界面血管重構(gòu),從而對RSA發(fā)揮治療作用。本研究為補腎安胎沖劑治療RSA的有效性提供實驗證據(jù),但RSA母胎界面血管重構(gòu)機制較復雜,仍需聯(lián)合臨床試驗進行更深入的探索。