血清和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)蛋白激酶-1與流產(chǎn)相關(guān)情況的研究進(jìn)展

張可心 林曉華 譚展望 邊文會(huì) 李艷青

血清和糖皮質(zhì)激素誘導(dǎo)蛋白激酶(SGKs) 家族由三個(gè)成員SGK1，SGK2和SGK3組成，是一種AGC家族的絲氨酸蘇氨酸蛋白激酶，主要參與上皮離子轉(zhuǎn)運(yùn)和細(xì)胞存活反應(yīng)，由磷脂酰肌醇-3-激酶(PI3K)激活[1]，通過磷酸化下游的靶蛋白調(diào)控細(xì)胞的生長(zhǎng)、神經(jīng)元興奮性、腎鈉排泄等，SGK1作為 PI3K 通路主要的調(diào)節(jié)靶點(diǎn)，參與Na離子轉(zhuǎn)運(yùn)、T 細(xì)胞活化、炎癥抑制、脂肪細(xì)胞分化，還在自噬抑制、子宮內(nèi)膜癌及多形膠質(zhì)母細(xì)胞瘤等多種臨床生理和病理過程中起重要作用。但目前關(guān)于SGK2 和 SGK3 轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)的研究相對(duì)較少。

糖皮質(zhì)激素對(duì)整個(gè)生殖軸和妊娠維持有重要的作用[2]，SGK1是糖皮質(zhì)激素敏感的調(diào)節(jié)基因，可能負(fù)責(zé)特定細(xì)胞事件的精確調(diào)控，而這些事件對(duì)于成功懷孕至關(guān)重要。近些年，隨著對(duì)SGK1相關(guān)的研究不斷深入，SGK1激酶在懷孕期間的關(guān)鍵作用正在逐步顯現(xiàn)[3-4]，研究發(fā)現(xiàn)SGK1參與妊娠的多個(gè)過程,包括維持子宮內(nèi)膜容受性、促進(jìn)囊胚植入與滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲、調(diào)節(jié)母胎界面細(xì)胞分化和增殖與存活等[5]?，F(xiàn)就SGK1與流產(chǎn)相關(guān)情況的研究進(jìn)展及其臨床意義予以綜述。

一、SGK1與胚胎植入的相關(guān)研究

SGK1在1993年被鑒定為迅速活化的早期基因，SGK1最初被描述為阿米洛利敏感性鈉通道(ENaC)對(duì)鈉吸收的激素調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵酶。SGK1幾乎在所有組織中均有表達(dá)，例如腦、眼、內(nèi)耳、半圓管導(dǎo)管上皮、肺、腎、肝、腸、胰腺、腎上腺皮質(zhì)細(xì)胞、卵巢和子宮內(nèi)膜。近年來研究表明[6]，SGK可能是多種細(xì)胞信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路和細(xì)胞磷酸化級(jí)聯(lián)反應(yīng)的一個(gè)功能性交匯點(diǎn)，在調(diào)節(jié)離子通道、細(xì)胞增殖、細(xì)胞存活和凋亡的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)中起重要的作用。在哺乳動(dòng)物上皮中，SGK1是鈉轉(zhuǎn)運(yùn)的關(guān)鍵調(diào)節(jié)因子，主要通過兩種方式增強(qiáng)ENaC的表達(dá)，一個(gè)是直接激活上皮鈉通道，另一個(gè)就是通過抑制泛素連接酶NEDD4-2[7]，從而參與植入期子宮腔液分泌，進(jìn)而參與胚胎的植入過程[8-9]。妊娠的過程也是免疫耐受的形成過程中，在這個(gè)過程中不僅HLA-I 類抗原起到了作用，SGK1分子也能夠產(chǎn)生一定的影響。楊嵐等[10]研究發(fā)現(xiàn)在正常的妊娠胎盤中合胞滋養(yǎng)層細(xì)胞表達(dá)的SGK1通過exosome 的形式運(yùn)出細(xì)胞誘導(dǎo)耐受，降低細(xì)胞毒性，從而參與胚胎種植和維系的免疫耐受過程。有研究顯示[11]，受孕期間的小鼠，SGK1含量在其子宮內(nèi)膜內(nèi)會(huì)減少，如果在這個(gè)階段內(nèi)給小鼠的子宮內(nèi)膜注入SGK1基因使SGK1基因含量增加，就會(huì)造成小鼠無法受孕；如果阻止小鼠的SGK1基因表達(dá)，使其含量降低，雖然不會(huì)影響小鼠受孕，但是子宮內(nèi)膜與正常情況相比會(huì)相對(duì)脆弱，子宮容易出血，從而引起流產(chǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，在子宮內(nèi)膜窗口期間，SGK1在人和小鼠中的表達(dá)和活性短暫下降，促進(jìn)了胚胎著床，而其在子宮中的過度表達(dá)導(dǎo)致著床失敗[12]。在窗口期不明原因不孕婦女SGK1表達(dá)水平和活性均上調(diào)；同時(shí)還發(fā)現(xiàn)在習(xí)慣性流產(chǎn)婦女的子宮內(nèi)膜中表達(dá)下調(diào)[13]。在小鼠子宮的腔內(nèi)上皮中植入活性SGK1突變體，阻止了某些子宮內(nèi)膜容受性基因的表達(dá)，擾亂了子宮液的處理，從而最終終止了胚胎植入[3]。降低或沉默子宮內(nèi)膜SGK1在小鼠子宮內(nèi)膜上皮組織中的表達(dá)，可以降低HOX10、LIF的基因表達(dá)，從而導(dǎo)致受孕延遲和胚胎發(fā)育失敗[3]；研究發(fā)現(xiàn)，SGK1在子宮內(nèi)膜異位癥不孕患者的子宮內(nèi)膜組織中存在高表達(dá),可能導(dǎo)致子宮內(nèi)膜纖維化,影響胎盤著床,這可能是子宮內(nèi)膜異位癥不孕形成的機(jī)制之一[14]。這些研究都與Toth B結(jié)論相同，都認(rèn)為SKG1高表達(dá)可以導(dǎo)致子宮內(nèi)膜容受性下降，引發(fā)不孕，而SGK1降低可能會(huì)導(dǎo)致流產(chǎn)。SGK1的缺乏并不會(huì)損害著床，但通常會(huì)因蛻膜-胎盤界面的出血，胎兒的發(fā)育遲緩和隨后的死亡而使病理過程變得復(fù)雜[15]。

二、SGK1在自然流產(chǎn)中的相關(guān)研究

生殖成功對(duì)每個(gè)物種的生存至關(guān)重要。高度保守且普遍表達(dá)的SGK1首先參與了不育癥，作為Na通道的調(diào)節(jié)劑，SGK1在懷孕初期具有突出作用[16]：(1)平衡子宮腔液的分泌和再吸收，以幫助囊胚黏附并吸收營養(yǎng)和能量；(2)從胚泡向內(nèi)膜的接受信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)；(3)誘導(dǎo)涉及子宮接受性和滋養(yǎng)細(xì)胞侵襲的多個(gè)基因；(4)調(diào)節(jié)胎兒母體界面處的細(xì)胞分化和抗氧化防御；(5)有助于蛻膜基質(zhì)細(xì)胞的增殖和存活。因此，SGK1協(xié)調(diào)了許多對(duì)生殖活動(dòng)至關(guān)重要的細(xì)胞過程。SGK1的異常表達(dá)或功能異常導(dǎo)致植入失敗和早期流產(chǎn)。進(jìn)一步研究SGK1功能的分子機(jī)制可能為生殖并發(fā)癥提供新的診斷工具和干預(yù)措施。

復(fù)發(fā)性流產(chǎn)是指同一性伴侶連續(xù)發(fā)生3次或3次以上的自然流產(chǎn)，育齡期婦女復(fù)發(fā)性流產(chǎn)發(fā)生率為 1%～5% ，且有逐年上升趨勢(shì)。復(fù)發(fā)性流產(chǎn)已成為目前生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中亟待解決的問題，但發(fā)病機(jī)制目前尚不十分明確。病因十分復(fù)雜，早期復(fù)發(fā)性流產(chǎn)常見原因?yàn)榕咛ト旧w、免疫功能異常、黃體功能不全，甲狀腺功能低下等。晚期復(fù)發(fā)性流產(chǎn)常見原因?yàn)樽訉m解剖異常、自身免疫異常、血栓前狀態(tài)等。除此之外，仍有約 50% 的患者原因不明。至今仍未找到對(duì)其行之有效的治療手段。有研究證實(shí)[17]，SGK1含量的高低是受孕成功的關(guān)鍵因素，在復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者蛻膜組織中SGK1的表達(dá)明顯低于正常妊娠組。周麗霞等[18]通過對(duì)復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者的SGK1-rs9402571 基因進(jìn)行測(cè)定，發(fā)現(xiàn)SGK1的表達(dá)在蛻膜化期、分泌期受孕激素影響而升高，復(fù)發(fā)性流產(chǎn)組以及自然流產(chǎn)組SGK1甲基化水平顯著高于普通人工流產(chǎn)組。由此可知，在復(fù)發(fā)性流產(chǎn)患者蛻膜細(xì)胞凋亡過程中，SGK1 起到的作用非常大，蛻膜細(xì)胞中SGK的表達(dá)能力降低，造成機(jī)體抑制凋亡效果降低，使得蛻膜組織大量凋亡，阻礙了胎盤的生長(zhǎng)，胚胎不能繼續(xù)發(fā)育，從而引起自然流產(chǎn)，顧文婷等[20]通過檢測(cè)稽留流產(chǎn)患者血清、絨毛及蛻膜組織中的SGK1表達(dá)水平，發(fā)現(xiàn)稽留流產(chǎn)患者血清、絨毛和蛻膜組織中SGK1的表達(dá)均下調(diào)，提示SGK1與稽留流產(chǎn)的發(fā)生具有相關(guān)性。目前認(rèn)為[19]，SGK1作用的發(fā)揮是通過磷酸化后被激活，一種可能是通過磷脂酰肌醇三磷酸、磷脂酰肌醇3激酶以及三磷酸肌醇依賴性蛋白激酶1和2信號(hào)通路實(shí)現(xiàn)其生理功能；另一種可能是SGK1磷酸化后使泛素連接酶Nedd4-2被激活，加快其降解，引起相關(guān)的生理變化。 但其具體機(jī)制尚不清楚，還有待于進(jìn)一步研究。

三、影響SGK1變化的相關(guān)因素

當(dāng)細(xì)胞暴露于血清或糖皮質(zhì)激素或同時(shí)暴露于兩者時(shí)，SGK1 mRNA水平在30 min內(nèi)急劇增加。SGK1 mRNA除受糖皮質(zhì)激素和血清刺激外，還受多種激素和介質(zhì)的調(diào)節(jié)，包括鹽皮質(zhì)激素、促性腺激素、休克、缺血、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子(TGF)-β、白細(xì)胞介素-6(IL-6)等其他細(xì)胞因子的調(diào)節(jié)。近期研究表明，高血糖、紫外線照射、熱休克蛋白及氧化應(yīng)激等均可上調(diào)SGK1 mRNA的表達(dá)[21]。

生理狀況下，SGK1廣泛表達(dá)但是水平較低，而在外界因素刺激下，其表達(dá)及活性才明顯升高。SGK1具有廣泛的生理功能，而且當(dāng)其表達(dá)及活性增加時(shí)又參與多種疾病病理過程的發(fā)生、發(fā)展。如過度的SGK1活性有助于高血壓、肥胖、糖尿病、血栓形成、中風(fēng)、炎癥、自身免疫性疾病、纖維化和腫瘤生長(zhǎng)的病理生理[6]。

四、小結(jié)與展望

生殖成功對(duì)每個(gè)物種的生存至關(guān)重要。SGK1有助于生殖成功(尤其是在妊娠早期)的多方面作用不僅限于在準(zhǔn)備植入前階段子宮內(nèi)膜的容受性，還擴(kuò)展到植入后階段，例如維持妊娠。

SGK1的異常表達(dá)和活性與生殖并發(fā)癥有關(guān)，例如胚胎植入失敗，隨后的妊娠流產(chǎn)。SGK1表達(dá)和活性的失調(diào)甚至消融會(huì)導(dǎo)致生殖系統(tǒng)疾病，例如不育，妊娠流產(chǎn)。因此，它在生殖疾病(主要是不育和流產(chǎn))中的臨床意義為治療干預(yù)提供了潛在的應(yīng)用。SGK1似乎發(fā)揮著“生育開關(guān)”的作用，在不育人類婦女中觀察到子宮內(nèi)膜SGK1過度表達(dá)，而在反復(fù)流產(chǎn)的婦女中，SGK的表達(dá)降低。SGK1表達(dá)的下調(diào)與流產(chǎn)存在著密切的關(guān)系，但解釋SGK1與生殖流產(chǎn)相關(guān)的機(jī)制目前仍不完全清楚。還需增大樣本量繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

SGK1幾乎在所有組織中表達(dá)，包括與生殖相關(guān)的卵巢，子宮內(nèi)膜等。SGK1是否可以潛在地用于治療不孕癥和預(yù)防流產(chǎn)，以及是否可以用作生物標(biāo)記物，還需要進(jìn)一步研究證明，靶向調(diào)節(jié)SGK1可能將會(huì)是一種新的治療思路[17]。