馮曉玲，郭魯秦，李娜

每年全球約有1 000萬(wàn)女性患上子癇前期（preeclampsia，PE），其中約76 000名女性死于PE及其相關(guān)的高血壓疾病。而死于這些疾病的嬰兒數(shù)量是驚人的，為每年500 000人。PE及其相關(guān)疾病是妊娠期最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，患病率為2%～5%，也是近40%產(chǎn)婦妊娠35周前分娩早產(chǎn)兒的原因。PE經(jīng)典定義為妊娠20周后高血壓發(fā)作并伴有大量蛋白尿，近期定義擴(kuò)展為出現(xiàn)妊娠20周或之后新增蛋白尿、其他器官功能障礙或子宮胎盤(pán)功能障礙[1]。人們普遍認(rèn)為，PE在懷孕頭三個(gè)月開(kāi)始時(shí)處于無(wú)癥狀階段，其特征是滋養(yǎng)層浸潤(rùn)不足和子宮螺旋動(dòng)脈重塑不完全。這兩種過(guò)程都有助于氧化應(yīng)激的增加和全身內(nèi)皮功能障礙的發(fā)展，導(dǎo)致在疾病的后期階段PE的特征性臨床表現(xiàn)。目前，沒(méi)有有效的治療方法來(lái)預(yù)防PE的長(zhǎng)期后果，主要是因?yàn)椴±砩韺W(xué)尚未得到很好的解釋，并且沒(méi)有及早發(fā)現(xiàn)的方法。

1 外泌體的基本概述

外泌體是來(lái)自內(nèi)體區(qū)室的細(xì)胞外囊泡，其具有結(jié)合特定分子以響應(yīng)微環(huán)境的能力。外泌體是小的（40～100 nm）、非常穩(wěn)定的脂質(zhì)雙層納米囊泡，其由多泡體向內(nèi)出芽形成。外泌體含有多種信號(hào)分子，這些信號(hào)分子在多泡體與細(xì)胞膜的胞吐融合后從親本細(xì)胞中釋放出來(lái)[2]，通過(guò)到達(dá)體循環(huán)以期與體內(nèi)的遠(yuǎn)端組織相互作用。外泌體參與細(xì)胞間通信，可以選擇性地與信號(hào)分子如微小RNA（microRNA，miRNA）和蛋白質(zhì)一起包裝。外泌體可以將miRNA轉(zhuǎn)移到靶細(xì)胞來(lái)影響其生物學(xué)功能[3]。

外泌體的功能取決于其與受體細(xì)胞相互作用以及將蛋白質(zhì)、脂質(zhì)和RNA傳遞給這些細(xì)胞的能力[2]。結(jié)合靶細(xì)胞的特異性受黏附分子如整聯(lián)蛋白的控制。類似地，外泌體四跨膜蛋白復(fù)合物也參與體外和體內(nèi)靶細(xì)胞的選擇。外泌體參與多種功能：根除過(guò)時(shí)的分子；抗原呈遞；通過(guò)促進(jìn)轉(zhuǎn)移期間的血管生成和腫瘤細(xì)胞遷移影響腫瘤進(jìn)展；分化調(diào)節(jié)性T淋巴細(xì)胞或髓樣細(xì)胞以抑制免疫反應(yīng)；通過(guò)與受體細(xì)胞的相互作用傳播發(fā)病機(jī)制。

2 胎盤(pán)外泌體的功能概述

胎盤(pán)外泌體可以調(diào)節(jié)母體的生理功能和胎兒發(fā)育。2002年胎盤(pán)外泌體被首次描述為循環(huán)中的“脫落的胎盤(pán)碎片”，并被推測(cè)可能有助于胎兒的免疫耐受。據(jù)報(bào)道，胎盤(pán)外泌體參與了妊娠的病理學(xué)，例如妊娠高血壓疾病、妊娠期糖尿病、早產(chǎn)和胎膜早破等[4]。

胎盤(pán)外泌體由妊娠期間的各種胎盤(pán)細(xì)胞分泌，其富含生長(zhǎng)因子、DNA片段、miRNA和mRNA。Mincheva-Nilsson等[5]從早期正常妊娠的離體胎盤(pán)外植體培養(yǎng)物中分離出外泌體，并報(bào)道胎盤(pán)特異性酶胎盤(pán)型堿性磷酸酶（PLAP）是胎盤(pán)外泌體的獨(dú)特標(biāo)記，現(xiàn)在被廣泛用于從母體生物體液中分離胎盤(pán)特異性外泌體時(shí)的陽(yáng)性標(biāo)記物。

胎盤(pán)外泌體在正常妊娠中的功能主要有4個(gè)方面：①母胎交流[6]；②將基因信息轉(zhuǎn)移到靶細(xì)胞以調(diào)節(jié)胎兒-母體代謝穩(wěn)態(tài)；③抑制母體T細(xì)胞信號(hào)可能導(dǎo)致的免疫耐受[3]；④調(diào)節(jié)血管生成和內(nèi)皮細(xì)胞遷移[7]。胎盤(pán)外泌體可以在體內(nèi)的母體外周血中發(fā)現(xiàn)，在孕婦和非妊娠受試者之間發(fā)現(xiàn)顯著差異，胎盤(pán)來(lái)源的外泌體總數(shù)在妊娠早期，即在妊娠的第6周就開(kāi)始增加（即使此時(shí)絨毛間循環(huán)尚未完全建立）[8]。妊娠28周時(shí)，孕婦外周血中外泌體的濃度比非妊娠婦女高約20倍[9]。Salomon等[10]發(fā)現(xiàn)正常孕婦胎盤(pán)外泌體在母體血漿中的濃度隨著妊娠進(jìn)展而增加6倍，在足月時(shí)達(dá)到最大濃度。胎盤(pán)外泌體轉(zhuǎn)運(yùn)各種miRNA和mRNA，種類及其濃度在孕期都會(huì)發(fā)生變化。

胎盤(pán)外泌體的釋放和生物活性的動(dòng)力學(xué)受到微環(huán)境（例如氧氣壓力、葡萄糖濃度、炎癥等）的調(diào)節(jié)。增加葡萄糖濃度，例如在妊娠引起的糖尿病，胰島素抵抗不平衡和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的異常調(diào)節(jié)，以及氧氣壓力的任何變化都可能影響外泌體從原代滋養(yǎng)細(xì)胞釋放的速率，并且還影響其內(nèi)容物及其生物學(xué)對(duì)于靶細(xì)胞的活性[10]。胎盤(pán)外泌體與分娩時(shí)的母體子宮血流量和胎盤(pán)質(zhì)量相關(guān)，這表明胎盤(pán)外泌體及其在母體血液中的載體含量（液體活組織檢查）的測(cè)定可以是檢測(cè)胎盤(pán)功能的一個(gè)很好的非侵入性的方法。而外泌體中胎盤(pán)相關(guān)miRNA的檢測(cè)，其表達(dá)水平與妊娠狀態(tài)和胎兒生理狀態(tài)相關(guān)，為預(yù)測(cè)疾病進(jìn)展和評(píng)估治療效果開(kāi)辟了一條新途徑。

胎盤(pán)外泌體在病理性妊娠中也起重要作用。胎盤(pán)外泌體在妊娠并發(fā)癥發(fā)病機(jī)制中的確切作用仍處于各實(shí)驗(yàn)室研究的初步階段。研究表明，胎盤(pán)外泌體中各種蛋白質(zhì)（包括種類和含量）水平的差異可能與子癇前期、妊娠糖尿病和早產(chǎn)相關(guān)的胎盤(pán)功能障礙有關(guān)[2,11]。

3 胎盤(pán)外泌體與PE

PE是妊娠期最常見(jiàn)和最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一，尤其是在妊娠晚期。PE及相關(guān)的高血壓疾病導(dǎo)致近40%的早產(chǎn)。由于其發(fā)病機(jī)制的不明確，固僅存在有限的干預(yù)或管理策略。滋養(yǎng)細(xì)胞浸潤(rùn)不足和子宮螺旋動(dòng)脈重塑不完全導(dǎo)致胎盤(pán)血流異常，引起高血壓和蛋白尿的發(fā)展?；谶@些，研究了胎盤(pán)外泌體在PE發(fā)病機(jī)制中的作用：①胎盤(pán)外泌體的數(shù)量和裝載蛋白質(zhì)含量的變化；②胎盤(pán)外泌體對(duì)母體免疫耐受的影響。Redman等[12]報(bào)道，來(lái)自滋養(yǎng)層細(xì)胞的囊泡和碎片脫落到母體循環(huán)導(dǎo)致血管炎癥和內(nèi)皮損傷，這與PE的病理生理學(xué)有關(guān)。Shomer等[13]發(fā)現(xiàn)，當(dāng)PE患者存在血管病變時(shí)，外周血微泡中與炎癥和血管增生相關(guān)的血管蛋白表達(dá)較高，這表明微泡在妊娠期血管疾病的發(fā)生中起重要作用。據(jù)報(bào)道，胎盤(pán)微囊泡通常在正常妊娠中調(diào)節(jié)基本的外周血免疫細(xì)胞活化和對(duì)脂多糖（LPS）的反應(yīng)。這種反應(yīng)在患有PE患者中顯著增強(qiáng)[12,14]，表明來(lái)自滋養(yǎng)層細(xì)胞的胎盤(pán)微泡可以參與免疫并產(chǎn)生可能有助于PE病因的炎癥反應(yīng)。最近一項(xiàng)研究表明，PE患者胎盤(pán)外泌體中的miR-548c-5p明顯下調(diào)，O型酪氨酸磷酸酶受體（PTPRO）顯著上調(diào)與其負(fù)相關(guān)。此外，miR-548c-5p可以抑制LPS刺激的巨噬細(xì)胞的增殖和活化，炎癥細(xì)胞因子（白細(xì)胞介素12和腫瘤壞死因子α）的水平降低以及極化的單核巨噬細(xì)胞1（pTHP1）中磷酸化核轉(zhuǎn)錄因子κB（pNF-κB）的核易位減少證明了這一點(diǎn)。miR-548c-5p在PE中起抗炎因子的作用[15]。Vargas等[16]報(bào)道，子癇組中外泌體中合體滋養(yǎng)細(xì)胞特異性蛋白2（syncytin-2）的表達(dá)顯著下降。Syncytin-2是一種人內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（HERV）蛋白，可影響胎盤(pán)發(fā)育和滋養(yǎng)細(xì)胞融合。其在介導(dǎo)細(xì)胞融合方面比syncytin-1起著更重要的作用，尤其是在表達(dá)、細(xì)胞定位和功能方面。因此，syncytin-2強(qiáng)烈影響胎盤(pán)發(fā)育，且滋養(yǎng)層細(xì)胞融合牽扯超過(guò)1個(gè)HERV包膜蛋白。來(lái)自絨毛外滋養(yǎng)細(xì)胞的胎盤(pán)外泌體通過(guò)減少遷移來(lái)影響血管平滑肌的功能，從而導(dǎo)致血壓和腎功能障礙的病理變化。

胎盤(pán)外泌體可能通過(guò)免疫介導(dǎo)的機(jī)制促成PE的發(fā)病機(jī)制。胎盤(pán)外泌體在免疫系統(tǒng)中的功能主要有以下4個(gè)方面：①抑制T細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)途徑[3]；②通過(guò)減少活性NK細(xì)胞受體減少細(xì)胞毒性[17]；③由外泌體產(chǎn)生的由凋亡相關(guān)因子配體（FasL）和腫瘤壞死因子相關(guān)凋亡誘導(dǎo)配體（TRAIL）途徑調(diào)節(jié)的細(xì)胞凋亡活性[18]；④胎盤(pán)外泌體在調(diào)節(jié)性T細(xì)胞（Treg）活化中表達(dá)轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β（TGF-β）和程序性死亡受體-配體1（PD-L1）[5]。異常免疫耐受和母體免疫系統(tǒng)過(guò)度活躍都會(huì)導(dǎo)致PE的發(fā)生[15]。因此，免疫系統(tǒng)的不平衡通過(guò)各種胎盤(pán)外泌體誘導(dǎo)PE的發(fā)生。胎盤(pán)外泌體中內(nèi)容物含量的增加和變化以及功能的改變可以產(chǎn)生全身炎癥反應(yīng)和母體免疫耐受異常。因此，胎盤(pán)外泌體很可能在PE的病因?qū)W中起重要作用。Salomon的研究小組假定外泌體內(nèi)容物（如蛋白質(zhì)）的細(xì)胞起源可能是胎盤(pán)功能失調(diào)狀態(tài)的一個(gè)重要決定因素。例如，與健康妊娠相比，syncytin-2在來(lái)自PE胎盤(pán)的外泌體中顯著下調(diào)[16]。研究認(rèn)為，PE的病理生理學(xué)發(fā)生在妊娠早期[1]。據(jù)推測(cè)，外周血中的胎盤(pán)外泌體可能是預(yù)測(cè)和診斷PE的優(yōu)良生物標(biāo)志物。總之，胎盤(pán)外泌體通過(guò)其內(nèi)容的變化及其對(duì)免疫系統(tǒng)的不平衡影響在PE的發(fā)病中起重要作用。

最近研究鑒定了孕早期無(wú)癥狀孕婦的胎盤(pán)功能異常的血源性生物標(biāo)志物。通常檢測(cè)到的血源性生物標(biāo)志物包括妊娠相關(guān)血漿蛋白-A、胎盤(pán)蛋白13、可溶性Fms樣酪氨酸激酶-1、五聚蛋白、抑制素-A、胎盤(pán)生長(zhǎng)因子和血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子。一些miRNA、脂質(zhì)和酶也被發(fā)現(xiàn)在PE中失調(diào)，如miR-455[19]、miR-1233[20]、甘油磷酸絲氨酸（GP01，GP02和GP03）、黃酮類（PK12）[21]、腦啡肽酶（NEP）[22]和基質(zhì)金屬蛋白酶（2和9）[23]。前文中提到，胎盤(pán)特異性生物標(biāo)志物（如PLAP）可用于從孕婦血漿中分離出特定的外泌體群。這些胎盤(pán)特異性PLAP外泌體也顯示出Treg細(xì)胞中分化簇3-zeta（CD3-zeta）、Janus蛋白酪氨酸激酶3（JAK3）和細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子2（SOCS-2）的表達(dá)。有研究表明，PE婦女的外泌體通過(guò)向內(nèi)皮細(xì)胞遞送可溶性Fms樣酪氨酸激酶（sFlt-1）和可溶性內(nèi)皮糖蛋白（sEng）而誘發(fā)血管功能障礙[24]。另一項(xiàng)研究表明，血漿中外泌體蛋白的濃度與疾病嚴(yán)重程度和（或）進(jìn)展呈正相關(guān)。PE復(fù)雜妊娠中胎盤(pán)功能受損導(dǎo)致胎盤(pán)細(xì)胞凋亡和壞死，進(jìn)一步導(dǎo)致了微泡和納米囊泡（即外泌體）的釋放增加[17]。另有研究表明，在妊娠早期（即11～14周），隨后可能會(huì)發(fā)生PE的女性可通過(guò)其血漿內(nèi)外泌體的濃度來(lái)鑒定篩選[25]。

外泌體含有各種蛋白質(zhì)，miRNA、信使RNA和生物活性脂質(zhì)，它們通過(guò)適應(yīng)妊娠的母體系統(tǒng)在生殖中發(fā)揮重要作用[26]。例如，已經(jīng)鑒定出miR-376c和miR-520g等微小RNA在正常妊娠和PE妊娠間血清中的差異表達(dá)。因此這些miRNA可能是被包封在外泌體內(nèi)發(fā)揮作用。此外，miR-520g和miR-376c顯示出調(diào)節(jié)滋養(yǎng)層遷移和增殖的作用[27]。Salomon等[25]研究了胎盤(pán)外泌體在整個(gè)孕期的miRNA譜，發(fā)現(xiàn)與正常妊娠相比，PE中外泌體濃度hsa-miR-486-1-5p和hsa-miR-486-2-5p升高，提出外泌體濃度、hsamiR-486-1-5p和hsa-miR-486-2-5p的聯(lián)合測(cè)量可以早期鑒定無(wú)癥狀的有PE風(fēng)險(xiǎn)的女性。最近一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)PE患者低氧敏感性miRNA的hsa-miR-210水平上調(diào)[3]。另一項(xiàng)研究在早發(fā)型和晚發(fā)型PE中發(fā)現(xiàn)了獨(dú)特的外泌體miRNA特征，這些特征表明外泌體參與了與PE相關(guān)的關(guān)鍵病理特征，并在亞型之間進(jìn)行區(qū)分[28]。Hromadnikova等[29]進(jìn)行了血漿外泌體中胎盤(pán)特異性C19MCmiRNA的定量回顧性研究，在后來(lái)發(fā)展為PE的女性中妊娠早期（妊娠10～13周）檢測(cè)到miR-517-5p，miR-520a-5p和miR-525-5p的水平降低，三者聯(lián)合時(shí)預(yù)測(cè)價(jià)值最佳（AUC=0.719，P＜0.001）。如早期發(fā)現(xiàn)有PE風(fēng)險(xiǎn)的孕早期女性，可以將這些女性轉(zhuǎn)診以行更密集的監(jiān)測(cè)或治療（例如給予低劑量阿司匹林以預(yù)防或降低嚴(yán)重疾病的風(fēng)險(xiǎn)），預(yù)防或減輕PE的嚴(yán)重程度將改善母親和嬰兒的妊娠結(jié)局[30]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，胎盤(pán)外泌體在正常生理妊娠過(guò)程中發(fā)揮重要作用，其在病理妊娠特別是PE中從胎盤(pán)外泌體裝載物質(zhì)本身到在母胎界面交流中均發(fā)揮作用，以及胎盤(pán)外泌體與PE相關(guān)的生物標(biāo)志物，基本闡明了其在PE中的發(fā)病機(jī)制。今后還可繼續(xù)研究胎盤(pán)外泌體裝載的miRNA和無(wú)細(xì)胞DNA在正常和病理妊娠中的作用機(jī)制，并對(duì)胎盤(pán)外泌體在PE的發(fā)病機(jī)制中的作用進(jìn)行深入的研究，以期能夠?qū)E早發(fā)現(xiàn)早治療，以實(shí)現(xiàn)對(duì)PE的靶向治療，將早產(chǎn)死產(chǎn)率降到最低，保證孕婦和胎兒的生命安全和生存質(zhì)量，并期望對(duì)于其他病理性妊娠的研究也能有啟發(fā)意義。