基质金属蛋白酶及其抑制物在胎盘粘连发生中的作用

基质金属蛋白酶及其抑制物在胎盘粘连发生中的作用 作者:柯豫,陆继红,马琼燕,朱红 单位:上海市浦东新区公利医院妇产科 【摘要】 目的 探讨基质金属蛋白酶(MMP)-9、MMP-2及基质金属蛋白酶抑制物(TIMP)-1、TIMP-2在胎盘粘连发生中的作用。方法 选择孕足月胎盘粘连产妇23例作为胎盘粘连组，其中9例分娩后即刻取蜕膜组织作为蜕膜粘连组;正常足月分娩产妇28例作为正常胎盘组，其中11例分娩后即刻取蜕膜组织作为正常蜕膜组。采用免疫组化PicTureTM二步法分别 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 4组产妇MMP-9、MMP-2、TIMP-1、TIMP-2 蛋白的表达水平;免疫组化结果采用彩色图像分析软件定量分析。结果 ?胎盘粘连组与正常胎盘组相比，MMP-9蛋白表达水平明显高于正常胎盘组，TIMP-1蛋白表达水平低于正常胎盘组，差异有统计学意义 (PMMP-9<0.05，PTIMP-1<0.05)。? 蜕膜粘连组较之正常蜕膜组相比，MMP-9蛋白表达的水平无统计学差异(P,0.05)，TIMP-1蛋白表达水平明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)。 ?胎盘粘连组与正常胎盘组相比，MMP-2蛋白表达水平明显升高， 差异有统计学意义(PMMP-2<0.05) ，TIMP-2蛋白表达无统计 学差异(PTIMP-2,0.05)。?蜕膜粘连组较之正常蜕膜组相比， MMP-2表达水平无统计学差异(P,0.05)，TIMP-2表达水平明显 降低，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 母胎界面MMP和 TIMP比例失衡导致子宫细胞外基质降解增加造成胎盘粘连。在 胎盘界面以MMPs升高为主要机制，而在蜕膜界面则以TIMPs降 低不能有效抑制MMPs的降解作用而导致胎盘粘连。 【关键词】 胎盘:侵入性;基质金属蛋白酶 Involvement of Matrix Metalloproteinase-2, -9, and Tissue Inhibitors of Metalloproteinase-1,2 in occurrence of the Placenta Accreta Ke yu, Lu Ji hong, Ma Qong yang, et al Shanghai Pudong New Area GongLi hospital Obstetrics and Gynecology, Shanghai ，200135，China Abstract Objective To study the role of matrix metalloproteinase-2, -9 (MMP-2, -9) and tissue inhibitors of metalloproteinase-1, -2 (TIMP-1, -2) in the pathogenesis of placenta accreta. Methods The full-term pregnant women with placentaaccreta of 23 were recruited, Among them, 9 patients was performed immediately uterine curettage for decidual tissue collection after delivery. Another 28 normal pregnant women who delivered in the same period were recruited as control, among them 11 patients was performed immediately uterine curettage for decidual tissue collection after delivery. The protein expression of MMP-9, MMP-2, TIMP-1 and TIMP-2 were investigated by immunohistochemistry (PicTureTM two-step method). The immunohistological results were analyzed quantitatively by color imaging analysis software. Results ? It was found that MMP-9 protein expression in the placenta accreta were significantly higher than that of the normal placental control (P<0.05), but the protein expression of TIMP-1 in the placenta accreta was significantly lower than that of the normal placenta (P<0.05). ?there was no statistically significant difference in MMP-9 protein expression in the decidua between the both groups (P>0.05), but TIMP-1 protein expression was significantly lower in the decidua of placenta accreta than that of the normal control (P<0.05). ? The MMP-2 expression of the placenta accreta was significantly higher than that of the normal placenta control (P<0.05), while there was no statistically significant difference in TIMP-2 expression between the two groups (P>0.05). ? There was no statistically significant difference in MMP-2 protein expression between the two groups (P>0.05), but TMP-2 expression was significantly lower in the decidua of placenta accreta than that of the normal control (P<0.05). Conclusion The up-regulation of MMPs expression in placenta and down-regulation of TIMPs expression, especially translational level, in the decidua increased degradation of the extracellular matrix of human decidua, which leads to the placenta accreta. Key words Placental; Invasiveness; Matrix Metalloproteinase 胎盘粘连是导致产后出血的一个主要原因，严重威胁孕产 妇生命和健康,1,。部分胎盘粘连的发病机理目前仍不十分清楚。 近年来国内外研究显示，基质金属蛋白酶(Matrix Metalloproteinase, MMP) 及基质金属蛋白酶抑制物(Tissue Inhibitors of Metalloproteinase, TIMP)是滋养细胞侵蚀的重 要生化介质，与胚胎的植入相关,2,。为了探讨MMP和TIMP在 胎盘粘连发病中的作用，本研究对粘连胎盘、蜕膜组织和正常胎 盘、蜕膜组织中的MMP-9、MMP-2和TIMP-1、TIMP-2的蛋白表达 情况进行了检测，现将结果报道如下。 1 资料与方法 1(1 研究对象 选择2003年8月至2005年3月在上海市浦 东新区公利医院分娩的产妇(分娩总数2422例)中胎盘粘连者 23例(胎盘粘连组)，平均年龄(31±6)岁，妊娠平均孕周(38.9±1.8)周，其中9例产后即刻行刮宫术取蜕膜组织作为蜕膜粘连组。另选择同期正常分娩产妇28例作为正常胎盘组，平均年龄(27±3)岁，妊娠平均孕周(39.4±1)周，其中11例产后即刻行刮宫术取蜕膜组织 ,0.05)。 作为正常蜕膜组。4组产妇孕周比较，差异无显著性(P 胎盘粘连的诊断根据Hung标准,3,，符合以下四点之一者诊断为胎盘粘连:?第三产程经过积极处理，20min未见胎盘剥离，徒手剥离胎盘后并取出;?阴道分娩后，胎盘残留需要刮宫者;?剖宫产时胎盘附着部位大量出血，需缝合止血者;?子宫切除标本经病理检查证实为胎盘粘连。所有孕妇均排除妊娠期糖尿病、围产期心肌病、妊娠期高血压疾病、胎膜早破、双胎等。 1(2 方法 1(2(1 标本采集 粘连胎盘及正常胎盘在胎盘娩出后或徒手剥离胎盘后即刻取胎盘母面粘连部位组织及正常胎盘的中间带组织1cm×1cm×1cm;粘连蜕膜及正常蜕膜于产后即刻行刮宫术取蜕膜组织1,3g立即冻存在液氮中。 1(2(2 实验试剂 MMP-9 鼠抗人单克隆抗体，MMP-2鼠抗人单克隆抗体、TIMP-1鼠抗人单克隆抗体、TIMP-2鼠抗人单克隆抗体，相应二抗及B液、抗体稀释液均由美国SIGMA公司提供。 1(2(3 免疫组化 PicTureTM二步法检测各组标本中MMP-9、2和TIMP-1、2蛋白表达情况:所有石蜡包埋标本4um厚连续切 片，经病理证实诊断。采用免疫组化PicTureTM二步法检测各组标本中MMP-9、2和TIMP-1、2蛋白表达。 结果采用MIQAS医学图像分析系统及医学图像定量分析软件(上海求为生物科技有限公司)进行分析，操作时随机选取3个视野进行观察，用已知阳性标本作阳性对照，阴性对照用PBS代替，阳性结果为黄色、棕黄色或棕褐色呈颗粒状，记录图像分析所得的阳性光密度(OD)，取其平均值进行分析。 1(3 统计学分析 应用SPSS11.0统计软件分析系统。结果x±s表示，行方差齐性检验，对于方差齐者两组间均数采用t检验。方差不齐则两组间均数采用t′ 检验。 2 结果 2(1 4组产妇MMP-9/TIMP-1表达水平比较 免疫组化结果显示:MMP-9、TIMP-1在样本胎盘及蜕膜中均有表达，MMP-9主要在滋养细胞及蜕膜细胞的细胞浆及细胞膜中表达，间质少量表达，TIMP-1在滋养细胞、蜕膜细胞的胞浆、胞膜中以及间质细胞中均有表达。胎盘粘连组与正常胎盘组相比，MMP-9表达水平明显高于正常胎盘组，TIMP-1表达水平低于正常胎盘组，差异有统计学意义(PMMP-9<0.05，PTIMP-1<0.05);蜕膜粘连组较之正常蜕膜组MMP-9表达水平无统计学差异(P,0.05)，TIMP-1表达水平明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。 2(2 4组产妇MMP-2/TIMP-2表达水平比较 免疫组化结果 显示:MMP-2、TIMP-2在样本胎盘及蜕膜中均有表达，MMP-2主要在滋养细胞及蜕膜细胞的细胞浆及细胞膜中表达，间质少量表达，TIMP-2在滋养细胞、蜕膜细胞的胞浆、胞膜中以及间质细胞中均有表达。胎盘粘连组与正常胎盘组相比，MMP-2表达水平明显升高，差异有统计学意义(PMMP-2<0.05) ，TIMP-2表达无统计学差异(PTIMP-2,0.05);蜕膜粘连组较之正常蜕膜组MMP-2表达水平无统计学差异(P,0.05)，TIMP-2表达水平明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。 表1 胎盘、蜕膜MMP-9/ TIMP-1、MMP-2/ TIMP-2蛋白的表达水平(OD值)(略) 注:*与正常组比较P<0.05 3 讨论 3(1 MMP-9、TIMP-1在胎盘粘连发生中的作用 胎盘由逐渐生长的滋养细胞构成，其植入需要滋养细胞对子宫基质的侵入，子宫细胞外基质富含多种胶原(?、?)及弹力蛋白,4-5,。MMP是一组结构中含Zn2+和Ca2+的蛋白水解酶家族，可降解包括?型胶原、?型胶原在内的所有细胞外基质成分,其中MMP-2、MMP-9降解底物为?型胶原、?型胶原、?型胶原、?型胶原，纤维蛋白，弹力蛋白等。有研究表明，MMP-2、 MMP-9及其抑制物是滋养细胞侵蚀的重要生化介质,6,，滋养细胞对子宫基质的侵入与肿瘤细胞的浸润具有许多相似之处。但滋养细胞对基质的侵入受到时间和空间上的精细调控，只限于孕早期，而且仅限于子宫内 膜及子宫浅1/3肌层。如果侵入行为异常即可导致妊娠相关疾病 ,7-8,。 本实验采用免疫组化PicTureTM二步法检测4组胎盘、蜕膜的MMP-9、MMP-2、TIMP-1、TIMP-2蛋白表达水平，结果显示MMP-9在胎盘组织及蜕膜组织中均有表达;粘连胎盘MMP-9蛋白水平明显高于正常胎盘，粘连蜕膜MMP-9蛋白水平与正常蜕膜相近。表明胎盘MMP-9表达的增加促进了对子宫细胞外基质多种胶原(?型胶原、?型胶原)及弹力蛋白的水解，滋养层细胞过度侵入，则发生胎盘粘连。尽管绒毛外滋养细胞的侵袭行为类似恶性肿瘤细胞;但正常情况下滋养细胞的侵袭行为仅发生在早孕期，而且仅侵袭子宫蜕膜和子宫浅1/3肌层，这种时间和空间的调控依赖于滋养细胞自我调节和子宫的旁分泌作用,7-8,。孕激素、绒毛膜促性腺激素是其重要调节因素，生长因子、细胞因子可以通过转录因子作用于明胶酶基因启动子序列，以影响IV型胶原酶的表达。白介素-1、6、15，肿瘤坏死因子、表皮生长因子促进绒毛外滋养细胞侵袭，相反白介素-10、转移生长因子抑制明胶酶转录表达及绒毛外滋养细胞侵袭,2,。粘连胎盘MMP-9表达水平明显高于正常胎盘，这可能就是以上各种激素或细胞因子等因素发挥作用，使MMP-9表达水平升高。目前有文献指出，正常早孕绒毛滋养细胞能大量分泌MMP-2和MMP-9，从而选择性水解子宫内膜基质成分及一系列基底膜,5, ，形成具有侵袭力的细胞柱,9,。MMP-9的活性可被组织中特异性抑制因子所抑制， TIMP-1是其中最重要的一种，可与MMP-9以1:1的比例形成MMP-9/ TIMP-1复合体，阻断MMP-9与底物的结合,2,。本实验TIMP-1在粘连胎盘、粘连蜕膜中的蛋白表达水平明显低于正常胎盘、蜕膜中表达，提示胎盘TIMP-1低表达降低了对MMP-9抑制以及MMP-9本身高表达导致MMP-9高活性，滋养层细胞过度侵入，发生胎盘粘连;蜕膜中TIMP-1低表达不能有效抑制MMP-9的水解作用从而诱使胎盘粘连的发生。 3(2 MMP-2、TIMP-2在胎盘粘连发生中作用 对小鼠、灵长类和人类的研究都显示MMPs和TIMPs是胚泡植入的调节者，MMPs分泌增加和TIMPs减少有利于滋养细胞的侵入,5,。本研究显示，粘连胎盘组织中MMP-2蛋白表达水平明显高于正常胎盘组织;在粘连蜕膜组织与正常蜕膜组织中则无显著性差异，表明胎盘MMP-2表达增加可能通过加强对子宫细胞外基质胶原及弹力蛋白的降解，参与了胎盘粘连的发生。对MMP-2的表达调控目前仍有争议，认为MMP-2与MMP-9来源于不同基因; MMP-2的表达调控与MMP-9不同,10,。Barrantese 等,11,认为TIMP-2对MMP-2的调节分两种情况，当体内TIMP-2水平较高时，可抑制MMP-2的活性;TIMP-2较低时，则可能介导MMP-2的激活,12,。本文结果显示，粘连胎盘组中TIMP-2 蛋白表达水平与正常胎盘相近;粘连蜕膜组中TIMP-2 蛋白表达水平明显低于正常蜕膜组。提示在胎盘中MMP-2的高表达参与了胎盘粘连的发生，而在蜕膜中可能是由于TIMP-2低表达降低了对MMP-9、2的抑制作用，也可能 是低浓度TIMP-2介导了MMP-2的激活，发生胎盘粘连。TIMP-2 对MMPs不同于TIMP-1的调节机制，有待进一步研究。 本研究提示，母胎界面MMP和TIMP比例失衡导致子宫细胞 外基质降解增加造成胎盘粘连。在胎盘组织中以MMPs升高为主 要机制，而在蜕膜组织中则以TIMPs降低不能有效抑制MMPs的 降解作用而导致胎盘粘连。 【参考文献】 ,1, Ryan GL, Quinn TJ, Syrop CH, et al. 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