子癇前期對子代HPA軸的影響及其調(diào)控機制研究.pdf

1、成人代謝性疾病是危害人類健康的主要疾病之一，近年來其發(fā)病率呈逐年上升趨勢。“成年疾病的胎兒起源學(xué)說(fetal origin of adult disease，F(xiàn)OAD)”提出成人期心血管疾病、2型糖尿病、代謝綜合癥，腫瘤等多種慢性疾病發(fā)病源于胎兒期宮內(nèi)發(fā)育不良。子癇前期（preeclampsia，PE）是妊娠期特有的常見疾病，以高血壓和蛋白尿為主要臨床特征，是引起孕產(chǎn)婦和圍產(chǎn)兒發(fā)病和死亡的一個重要原因。越來越多的流行病學(xué)調(diào)查提示，PE

2、子代發(fā)生成年期血壓、糖代謝異常的風險顯著增加。
　　宮內(nèi)營養(yǎng)不良或不平衡時，處于發(fā)育敏感期胎兒組織器官在結(jié)構(gòu)和功能上將會發(fā)生永久性或程序性改變，各種激素軸重新設(shè)置，大腦等重要器官的發(fā)育得到一定的保障，同時必然導(dǎo)致其它器官的營養(yǎng)供給減少，這些變化增加了出生后對各種慢性病的易感性。糖皮質(zhì)激素(Glucocorticoid,GC)在妊娠期間對母體和胎兒都起著極其重要的作用，大量的研究發(fā)現(xiàn)，當胎兒處于宮內(nèi)缺氧、酸中毒、胎兒窘迫及胎盤損傷等

3、病理狀態(tài)下，可使胎兒暴露于過量的糖皮質(zhì)激素中，導(dǎo)致胎兒出生體重減低和子代下丘腦一垂體一腎上腺軸（HPA軸）重塑，是導(dǎo)致成年疾病發(fā)生的關(guān)鍵因素。11β-羥基類固醇脫氫酶Ⅱ型(11β-hydroxysteroid dehydrogenase type2，11β-HSD2)是HPA軸在糖皮質(zhì)激素作用調(diào)節(jié)中的關(guān)鍵。多項研究證實11β-HSD2與高血壓、代謝綜合癥等疾病發(fā)生密切相關(guān)。11β-HSD2能將有活性的GC代謝為無活性的代謝產(chǎn)物來調(diào)節(jié)母體

4、和胎兒體內(nèi)的GC平衡，以保證胎兒發(fā)育所需要的適宜GC環(huán)境。子癇前期對子代代謝性疾病的發(fā)生及機制的研究甚少，子癇前期所致的不良宮內(nèi)環(huán)境是否會引起胎兒HPA軸功能的改變？是否影響出生后子代幼年乃至成年的健康？此過程的可能的調(diào)控機制又是什么？這是本研究擬闡明的幾個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
　　本研究首先建立子癇前期動物模型，觀察子代發(fā)育及血壓、代謝相關(guān)指標的改變，探討子癇前期子代代謝性疾病發(fā)生發(fā)展過程，研究HPA軸的變化及11β-HSD2的調(diào)控改變;

5、其次，我們分析子癇前期胎兒臍帶血糖皮質(zhì)激素水平及11β-HSD2基因啟動子的甲基化水平改變，探索其表觀遺傳學(xué)調(diào)控機制;觀察子癇前期患者的胎盤組織中11β-HSD2的表達及啟動子甲基化的改變;最后通過貝莉發(fā)育量表對人類子癇前期子代的健康狀況進行隨訪和流行病學(xué)調(diào)查，觀察子代血壓及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的改變。本研究以子代高血壓作為切入點，揭示母體-胎盤-子代可能存在以11β-HSD2介導(dǎo)的HPA軸程序性變化，通過研究子癇前期與子代高血壓發(fā)生發(fā)展之間的

6、關(guān)系，探討成人疾病的胎兒源性機制，為臨床干預(yù)提供科學(xué)的依據(jù)。
　　第一部分子癇前期動物模型的建立及其子代HPA軸改變的機制研究
　　目的:
　　建立子癇前期大鼠動物模型，觀察子癇前期對成年期子代大鼠血壓的影響，探討觀察子鼠下丘腦-垂體-腎上腺軸相應(yīng)器官及激素的病理生理變化及其與11β-HSD2的相關(guān)性，探索子癇前期的子代大鼠胎源性疾病的可能機制。
　　方法:
　　通過一氧化氮合酶抑制劑-L-NAME在妊娠期

7、的干預(yù)來建立子癇前期的動物模型。觀察子鼠腦、腎臟組織及海馬神經(jīng)元的病理改變，酶聯(lián)免疫吸附測定法測定子鼠促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)、皮質(zhì)酮濃度變化;免疫組化及RT-PCR檢測腎臟11β-HSD2水平;免疫組化檢測腎臟組織和海馬組織11β-HSD2、 GR水平;免疫熒光檢測下丘腦CRH蛋白表達。
　　結(jié)果:
　　模型組妊娠大鼠在注射L-NAME后血壓、蛋白尿逐漸持續(xù)增加，與子癇前期臨床表現(xiàn)一致，建模成功。子癇前期模型組:1.胎

8、鼠體重顯著降低(P＜0.001)，子鼠出生后12、14、16、18及20周子鼠收縮壓與對照組無顯著差異（P均＜0.05），出生后第20周模型組舒張壓顯著高于對照組(P＜0.05);2.子鼠的血漿皮質(zhì)酮、ACTH水平顯著高于正常對照組;3.子鼠海馬神經(jīng)元在電鏡下有凋亡現(xiàn)象;4.對PE子代腎組織的免疫組化及PCR檢測結(jié)果顯示，11β-HSD2蛋白的表達明顯低于正常妊娠子代;5.免疫熒光檢測下丘腦CRH蛋白表達模型組與對照組相比表達明顯降低。

9、
　　結(jié)論:
　　子癇前期子鼠成年后血壓風險增加且發(fā)生HPA軸相應(yīng)器官的病理損傷及激素改變，提示子癇前期子代高糖皮質(zhì)激素暴露及HPA軸的改變與子代成年高血壓發(fā)生有關(guān)，并與11β-HSD2的表達調(diào)控有關(guān)。
　　第二部分子癇前期子代皮質(zhì)醇水平及11β-HSD2啟動子甲基化變化的研究
　　目的:
　　本研究擬探討子癇前期子代臍血皮質(zhì)醇水平及11β-HSD2啟動子甲基化的變化及與子代代謝綜合征風險的關(guān)系。
　

10、　方法:
　　選擇43例子癇前期患者（輕度25例，重度18例），運用電化學(xué)發(fā)光法測定臍血血漿皮質(zhì)醇及ACTH濃度，運用MassARRAY定量分析系統(tǒng)測定臍血11β-HSD2啟動子CpG島甲基化水平，采用多元線性回歸和線性混合模型統(tǒng)計分析。
　　結(jié)果:
　　PE組平均血漿皮質(zhì)醇水平明顯高于對照組（PE，264.39±167.10 nmol/L;對照組148.34±48.49 nmol/L，P＜0.001），PE組平均血漿

11、ACTH水平明顯高于對照組(PE,26.55±18.03 pmol/L;對照組14.35±11.03 pmol/L,P＜0.01)。
　　測得6個CpG甲基化水平數(shù)據(jù)有效。PE組HSD9-2、HSD9-3、HSD23-2、HSD23-3及平均水平明顯低于對照組(0.10±0.019 vs0.09±0.018;0.41±0.048 vs0.39±0.056;0.17±0.096 vs0.13±0.031;0.15±0.064 vs0

12、.11±0.048;0.16±0.051 vs0.13±0.029)，PE與11β-HSD2啟動子甲基化水平正相關(guān)(r=0.325，P＜0.001)。
　　結(jié)論:
　　PE子代處于高皮質(zhì)醇、ACTH環(huán)境，可能與子代代謝性疾病發(fā)生有相關(guān)性;PE降低了子代11β-HSD2啟動子甲基化水平，PE與甲基化水平存在正相關(guān)。11β-HSD2啟動子甲基化的改變可能與子代代謝性疾病發(fā)病機制之一。
　　第三部分子癇前期患者胎盤中11β-

13、HSD2基因表達及其甲基化水平的研究
　　目的:
　　檢測子癇前期胎盤中11β-HSD2的表達及其啟動子甲基化水平，明確11β-HSD2基因的甲基化水平及其和PE胎盤中11β-HSD2基因表達之間的關(guān)系。
　　方法:
　　采用免疫組織化學(xué)染色對胎盤組織病理學(xué)特征進行研究，用RT-PCR和Western blotting檢測11β-HSD2 mRNA和蛋白水平。用亞硫酸氫鈉測序法檢測11β-HSD2啟動子甲基化水平

14、。
　　結(jié)果:
　　免疫組化結(jié)果顯示11β-HSD2在PE患者呈不規(guī)則地分布且其免疫反應(yīng)明顯減弱，11β-HSD2 mRNA和蛋白水平PE組明顯低于正常對照組。11β-HSD2甲基化水平在PE胎盤為(two fragments，0.6％vs.0％)而正常組為(1％vs.0.6％)，兩組間的甲基化水平無顯著差異(P＞0.05)。
　　結(jié)論:
　　PE孕婦胎盤11β-HSD2表達降低與子癇前期調(diào)控11β-HSD2表達

15、的機制失調(diào)有關(guān)，推測與子代糖皮質(zhì)激素的升高有關(guān);胎盤11β-HSD2基因的表達調(diào)控機制復(fù)雜，可能不完全受DNA甲基化的影響。
　　第四部分子癇前期子代貝莉發(fā)育量表初步評估
　　目的:
　　對糾正胎齡為2-5.9月的子癇前期患者子代進行貝莉發(fā)育量表(BSID-Ⅱ)評估，明確子癇前期患者子代早期神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育狀況及血壓變化，探討可能的發(fā)病機制。
　　方法:
　　選擇78例糾正胎齡2-5.9個月的子癇前期患者子代和

16、60例同齡正常妊娠子代作為對照，進行BSID-Ⅱ發(fā)育量表測定分析及血壓監(jiān)測。
　　結(jié)果:
　　兩組子代血壓無明顯差異，但PE組子代智力發(fā)展指數(shù)(MDI)、精細運動發(fā)展指數(shù)(PDI)均明顯低于對照組(MDI)，PE組子代出生體重≤1500g，1500-1999g與≥2500g及2000-2499g組之間，MDI和PDI存在顯著差異性。
　　結(jié)論:
　　PE子代在兒童期存在神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育遲緩，可能與PE子代宮內(nèi)發(fā)育遲