滋养细胞侵袭异常与螺旋动脉重塑不足
妊娠期间胎盘滋养层细胞正常分化及适度侵袭母体子宫蜕膜受到严格的时间和空间限制，母胎界面胎盘滋养层细胞侵袭子宫蜕膜是胚胎植入和胎盘形成的关键过程，母胎之间适时而恰当的对话交流以调控滋养层细胞侵袭形成发育良好的胎盘是成功妊娠的前提。妊娠期间胎盘不仅是代谢废物和气体交换的主要场所，也是保护胎儿免受外来分子攻击和病原体感染的生理屏障。正常妊娠时，滋养层细胞分化为绒毛滋养细胞和绒毛外滋养细胞（extravillous trophoblasts，EVT），而绒毛外滋养细胞（EVT）包括间质绒毛外滋养细胞（interstitial extravillous trophoblast，iEVT）和血管内绒毛外滋养细胞（endovascular extravillous trophoblast，en EVT）。iEVT浸润子宫内膜基质直至子宫肌层的内1/3处，可达到充分重塑子宫螺旋动脉的目的；而enEVT则进入子宫螺旋动脉管腔。在妊娠第一周，enEVT在子宫螺旋动脉内形成细胞栓，在接下来的数周中，这些细胞通过获得血管内皮样表型取代原有血管壁平滑肌细胞、内皮细胞，将子宫螺旋动脉由高阻力、低容量的血管重塑为低阻力、高容量（大直径）的高血流量血管以提高胎盘的血流量，进而满足为不断生长的胎儿输送营养物质的需求。
母胎界面胎盘滋养层细胞侵袭能力受损、滋养细胞浸润过度或不足均可造成“胎盘浅着床”和子宫螺旋动脉重塑不足，血管阻力增大，胎盘灌注量减少，从而导致子痫前期、胎儿生长受限，情况严重者可致产妇或胎儿死亡。但在子痫前期发病过程中，造成滋养细胞侵袭异常、子宫螺旋动脉重塑不足的机制并不清楚。
母胎界面间滋养细胞侵袭导致子宫螺旋动脉重塑，胎盘形成，是妊娠成功的前提，胎盘形成异常为子痫前期“六阶段模式”学说的中心环节。因此深入了解滋养细胞侵袭情况及侵袭调控机制，将有助于了解滋养细胞侵袭异常、子宫螺旋动脉重塑不足的分子机制，从而为子痫前期的诊断和治疗提供新思路。
1.缺氧 缺氧可刺激血管发育、组织生长，并促进细胞分化，在妊娠早期，氧浓度处于较低水平，此时的滋养细胞仅处于增殖状态，没有分化、侵袭能力。滋养细胞的侵袭能力和分化过程又与胎盘局部的氧含量密切相关，随着孕周的增加，胎盘组织血流灌注量不断增多，滋养细胞附近的氧分压也随之增高，此时滋养细胞受氧分压的调节由增殖状态转化为拥有侵袭能力的绒毛外滋养细胞（EVT），当滋养细胞由增殖向具有侵袭能力的EVT转化后，它对子宫内膜的侵袭能力明显增强，有利于子宫螺旋动脉重塑。由此可见，胎盘组织氧分压的高低对滋养细胞的分化浸润和子宫肌层螺旋动脉的重塑至关重要。
缺氧诱导因子1（HIF-1）是一种在缺氧状态下调控细胞发生适应性变化的关键转录激活因子，由α、β两个亚单位组成，其中α亚基为其活性成分，是发挥生物学效应的主要部分。有研究显示，在调节低氧对胎盘组织细胞、滋养细胞的分化和侵袭力的过程中，缺氧诱导因子起着重要作用。妊娠早期，胎盘组织相对缺氧，HIF-1α表达量较高，此后随着胎盘氧分压的不断增加，其表达水平呈现出明显的下降趋势。HIF-1α通过调节转化生长因子β3（TGF-β3）发挥作用，TGF-β3的作用是通过下调整合素α和明胶酶β的表达，进一步抑制滋养细胞的分化和浸润能力。与正常孕妇相比，子痫前期孕妇的胎盘组织中HIF-1α和TGF-β3均高度表达。可能的原因是在妊娠10周后，子痫前期孕妇胎盘组织仍处于一个持续缺血缺氧状态，使得HIF-1α的表达水平持续增高而未能在妊娠早期正常下降，阻碍滋养细胞的分化和侵袭能力。另外，在缺氧状态下，TGF-β3表达水平升高还能使其受体（endoglin）表达增加。该受体的生物学作用是阻碍滋养细胞的分化和侵袭能力，从而影响子宫螺旋动脉的重塑，最终导致子痫前期的发生发展。
2.胎盘缺血、缺氧学说相关的miRNA microRNA（miRNA）是一类长度为18～24个核苷酸的非编码单链RNA，通过识别靶向mRNA的3′非翻译区（3′UTR）与靶mRNA互补结合，促使靶m RNA降解或抑制蛋白质翻译，在转录和翻译水平调节靶基因的表达。miRNA参与广泛的生物学过程，包括发育和细胞凋亡、生长、分化。近年来的多项研究表明，miRNA异常表达与妊娠期高血压疾病相关，如miR-210、miR-155等与缺氧相关的miRNA主要在胎盘组织和妊娠期高血压疾病患者血浆中高表达。妊娠期高血压疾病中，各种异常表达的miRNA作用于靶器官，抑制或促进靶基因的功能，使胎盘的正常发育出现异常，导致受损的滋养细胞分化和凋亡，螺旋动脉重塑不足而使胎盘血流量减少，胎盘缺血缺氧而使滋养细胞坏死，大量毒性因子释放到母体血液循环中，最终引发全身免疫反应和氧化应激。
有研究显示，miR-210在胎盘滋养细胞中过表达，通过调节其靶基因参与滋养细胞的生物学行为过程。miRWALK数据库验证出miR-210的一系列靶基因，包括ACVR1B、E2F3、EFNA3和HOXA9等，miR-210作用于这些靶点，参与氧化应激、血管生成、DNA修复以及细胞迁移和侵袭。EFNA3基因和HOXA9基因与滋养细胞的迁移、侵袭和血管重塑有关，而它们是miR-210的靶基因。miR-210负向调控它们的表达，在妊娠早期低氧环境中使核因子κB（NFκB，P50）活性增强。NF-κB直接与miR-210的上游启动子结合，促进miR-210的表达，激活miR-210/EFNA3及miR-210/HOXA9通路，抑制滋养细胞分化、浸润和血管重塑，进而导致子痫前期的发生。
3.基质金属蛋白酶 基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMP）由包含23种可降解细胞外基质（extracellular matrix，ECM）不同组分的锌和钙依赖性蛋白酶家族组成，其主要功能是促进细胞外基质的降解及血管内皮细胞的活化、增殖。在正常妊娠后，MMP的主要作用为降解细胞外基质，促进EVT浸润。在妊娠早期，调控滋养细胞侵袭的MMP主要是MMP-2，在妊娠9～12周，MMP-2、MMP-9均参与调控滋养细胞侵袭。此外，还有研究显示，在子痫前期孕妇胎盘组织中MMP-2、MMP-9表达水平下调，说明MMP表达、分泌失调与滋养细胞侵袭异常相关。针对中国人群的研究显示正常妊娠孕妇和子痫前期患者胎盘组织中均有VEGF及MMP-9表达，但是子痫前期患者VEGF及MMP-9表达水平均显著下降。子痫前期病情严重程度与VEGF及MMP-9表达水平有相关性。硫酸镁能够上调MMP-9蛋白水平及下调AQP-9的蛋白水平，这可能是其治疗妊娠期高血压疾病的机制之一。
近年来，随着对MMP作用的深入研究，研究者发现MMP除了可以影响细胞外基质降解的程度外，也可以促进EVT凋亡，减弱侵袭能力，导致滋养细胞侵袭不足，螺旋动脉重塑不良，从而引起内皮细胞功能障碍，最终导致子痫前期的发生发展。
4.滋养细胞增殖和侵袭相关基因表达水平的甲基化调节 在子痫前期发病相关基因甲基化水平的研究中，子痫前期甲基化水平异常基因参与的妊娠期生物学功能众多，包括血管发生和血管生成、胶原蛋白代谢、滋养细胞增殖、介导滋养细胞层融合和合胞滋养层形成等。参与胎盘滋养细胞增殖和侵袭的很多基因都发生了一些CpG位点的甲基化水平的改变。基因甲基化水平异常可引起基因表达水平的改变，导致妊娠期相关生物学功能的改变，如子痫前期的发病过程中胎盘浅着床、子宫螺旋动脉重塑障碍、胎盘血管生成障碍等。经典Wnt信号通路调节胎盘滋养细胞增殖、分化、侵袭和迁移。Wnt信号通路功能紊乱可抑制胎盘中绒毛外滋养细胞的增殖和侵袭，绒毛外滋养细胞侵袭能力下降则导致胎盘浅着床和子宫螺旋动脉重塑障碍，引发子痫前期。WNT2是Wnt信号通路中的重要配体，在子痫前期孕妇胎盘组织中发现WNT2启动子区域的甲基化水平增高，并且出现了对应的WNT2 mRNA和WNT2蛋白水平降低，说明WNT2启动子区域的甲基化水平与WNT2基因的转录水平及WNT2蛋白的表达水平呈负相关，且子痫前期孕妇胎盘组织中WNT2受甲基化水平的调节而功能异常。
5.滋养细胞侵袭的主要信号转导通路 在妊娠早期，母胎界面EVT迁移、侵袭是严格调控的生物学过程。子宫蜕膜微环境中的生长因子、细胞因子和激素可通过触发或抑制EVT的各种信号传导级联参与EVT迁移、侵袭调节。
在妊娠期间，目前所知有多种细胞因子和生长因子均参与调控EVT的迁移和侵袭，如Erk1/2、Akt、STAT1、STAT3、STAT5。此外，通过整联蛋白介导的FAK信号活化同样可促进EVT迁移、侵袭。母胎界面微环境中多种生长因子也可激活FAK信号而引起Rho A/Rac1/cdc42/ROCK活化，从而增加EVT迁移、侵袭。除正向调控通路外，已有负向调控通路被得到证实，TGFR介导激活Smad2/3则是负向调控EVT的迁移和侵袭。
需要强调的是EVT通路信号激活以及内部的信号转导情况并非如此简单，单一刺激因素对应单一信号通路来发挥调控功能的生物过程很少见。通常都是多条信号通路相互作用、相互联系，共同参与调控基因的表达，从而调控EVT的迁移和侵袭。
同样的，滋养细胞侵袭异常和螺旋动脉重塑不足也不可能是单一因素刺激调控发生异常而致的生物学行为，而是多因素、多生物学因子、多种调控通路共同作用的结果，仍需进一步进行研究。
（陈 红 管 平）