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自然流产疾病机理和潜在治疗方法新发现

作者:武汉云克隆诊断试剂研究所 2022-04-18T09:22 (访问量:4310)

复发性自然流产 (RSA) 是一种高度异质性的疾病,定义为妊娠 20 周前连续发生 3 次或以上的自然流产,影响全球 1-2% 的可生育妇女。尽管病因学研究报道了影响 RSA 的各种因素,包括染色体和子宫解剖结构异常、子宫内膜感染、内分泌异常、抗磷脂综合征、遗传性血栓形成倾向、同种免疫原因和遗传因素,但其潜在机制仍不清楚,大部分RSA病例仍未得到解释。近期,多篇文献报道了自然流产疾病机理和潜在治疗方法,可为疾病治疗提供帮助。


1. 溶磷脂酸自噬轴缺陷通过限制蜕膜巨噬细胞的滞留增加流产风险

大量浸润和富集的蜕膜巨噬细胞(dMφ)被认为是母胎免疫耐受和滋养细胞侵袭的重要调节因子,有助于正常妊娠。复旦大学附属妇产科医院Ming-Qing Li团队观察到ENPP2溶血磷脂酸(LPA)的活化促进了正常妊娠期dMφ的粘附、滞留和M2的分化[1]。从机制上讲,这一过程是通过激活LPA受体(LPAR1和PPARG/PPARγ)- DDIT4-巨自噬/自噬轴,并以CLDN7 依赖的方式进一步上调多种粘附因子来介导的(图1)。此外,Enpp2±、lpar1−/−或PPARG阻断妊娠小鼠的滋养细胞浸润和胎盘发育较差,胚胎停育比例较高。在Enpp2±和自然流产小鼠模型中,补充LPA或自噬诱导剂雷帕霉素显著促进dMφ自噬和细胞驻留,并改善胚胎吸收,这可能依赖于DDIT4-自噬-CLDN7-粘附分子轴的激活。这一结果表明,ENPP2-LPA代谢失活和dMφ自噬不足导致dMφ驻留障碍,进一步增加了自然流产的风险,为预防自然流产提供了潜在的治疗策略。

图1. 溶血磷脂酸代谢-自噬轴通过限制dMφ驻留增加自然流产风险


2. M1-Mφ胞外囊泡通过靶向TRAF6来抑制复发性自然流产中滋养细胞的迁移和侵袭

滋养细胞的迁移和侵袭不足在RSA的发病机制中起关键作用。母胎界面的细胞间通讯对于维持滋养细胞的侵袭和迁移至关重要。M1-Mφ是母胎界面的重要免疫细胞成分,在 RSA 患者的蜕膜组织中升高。武汉大学人民医院生殖医学中心Jing Yang团队报道M1-Mφ通过分泌胞外囊泡(EV)抑制滋养层 EMT,从而降低其体外迁移和侵袭能力[2]。进一步的功能实验表明,M1-EV 通过转移 miR-146a-5p 和 miR-146b-5p 来抑制滋养层迁移和侵袭。从机制上讲,miR-146a-5p 和 miR-146b-5p 通过在转录后水平直接抑制 TNF 受体相关因子 6 (TRAF6) 的表达来抑制滋养细胞的 EMT(图2)。此外,M1-EV 加剧了小鼠胚胎吸收。这表明源自 EV 的 miR-146a-5p 和 miR-146b-5p 在 M1-Mφ和滋养细胞之间的细胞间通讯中发挥重要作用,强调了 EV miR-146a-5p 和 miR-146b-5p 可作为 RSA 的潜在治疗靶点。

图2. M1-Mφ 衍生的 miR-146a-5p 和 miR-146b-5p 抑制 RSA 中滋养层 EMT、迁移和侵袭


3. 果糖1,6-二磷酸通过诱导蜕膜 COX-2+ 巨噬细胞分化来预防流产

蜕膜化是一个复杂的生物学过程,在这一过程中,子宫内膜发生广泛的重塑以支持着床囊胚的发展。复旦大学附属妇产科医院Ming-Qing Li团队发现蜕膜过程伴随着果糖1,6-二磷酸 (FBP) 的积累[3]。FBP 与丙酮酸激酶 M以 ERK/c-FOS 依赖性方式刺激子宫内膜基质细胞分泌 IL-27。IL-27 诱导蜕膜 COX-2+ M2样巨噬细胞分化,促进蜕膜化、滋养层侵袭和母胎耐受。 Ptgs2+/COX-2+ 巨噬细胞的转移防止了 IL27ra 缺失的怀孕小鼠的自然流产。FBP补充剂通过在自然流产小鼠模型中上调 IL-27 诱导的 COX-2+ 巨噬细胞分化显著改善流产现象(图3)。这些发现共同为预防流产的潜在治疗策略提供科学依据。

图3. FBP诱导COX-2+dMφ分化,减轻妊娠损失


4. 绒毛膜琥珀酸低积累与RSA风险相关

失调的绒毛外滋养层侵袭和增殖会增加RSA的风险。同济大学医学院附属上海第一妇婴医院Jian-Yuan Zhao团队发现 RSA 患者的绒毛样本与健康对照组相比,琥珀酸脱氢酶复合物铁硫亚基 (SDHB) DNA 甲基化降低,SDHB 表达升高,琥珀酸水平降低,提示低琥珀酸水平与 RSA 相关[4]。此外,他们还发现早期孕妇的高琥珀酸水平与成功的胚胎植入相关。机制分析表明,SDHB 启动子甲基化募集 MBD1 并排除 cFos,使 SDHB 表达失活并导致细胞内琥珀酸积累,通过 PHD2-VHL-HIF-1α 途径提供绒毛外滋养细胞缺氧微环境(图4);然而,低琥珀酸水平逆转了这种效应并增加了小鼠模型中流产的风险。这项研究揭示了异常代谢物水平抑制绒毛外滋养层功能,并强调了 RSA 干预的方法。

图4. 胚胎绒毛膜琥珀酸低积累增加RSA风险


参考文献

[1]Yang HL, Lai ZZ, Shi JW, et al. A defective lysophosphatidic acid-autophagy axis increases miscarriage risk by restricting decidual macrophage residence [J]. Autophagy. 2022, 1-22. (IF=16.016)

[2]Ding J, Zhang Y, Cai X, et al. Extracellular vesicles derived from M1 macrophages deliver miR-146a-5p and miR-146b-5p to suppress trophoblast migration and invasion by targeting TRAF6 in recurrent spontaneous abortion [J]. Theranostics. 2021, 11(12):5813-5830. (IF=11.556)

[3]Zhou WJ, Yang HL, Mei J, et al. Fructose-1,6-bisphosphate prevents pregnancy loss by inducing decidual COX-2+ macrophage differentiation [J]. Sci Adv. 2022, 8(8):eabj2488. (IF=14.136)

[4]Wang XH, Xu S, Zhou XY, et al. Low chorionic villous succinate accumulation associates with recurrent spontaneous abortion risk [J]. Nat Commun. 2021, 12(1):3428. (IF=14.919)

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