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编号:10234578
妊高征发病中内皮细胞功能紊乱的研究
http://www.100md.com 《黑龙江医药科学》 2000年第6期
     作者:史文静 管桂珍 吕学诜

    单位:佳木斯大学医学院

    关键词:妊娠高血压综合征;细胞毒性因子;降钙素基因相关肽;内皮素;孕激素;人脐静脉内皮细胞

    黑龙江医药科学000603提要 目的:探讨妊高征患者内皮细胞功能紊乱时ET/CGRP的变化及孕激素所起的作用。方法:体外原代培养8例妊高征患者的脐静脉内皮细胞,待细胞融合为单层后,分为四组各分别加入正常孕妇血清、妊高征患者血清、妊高征患者血清及孕激素、等量的1640培养液,均置于37℃、5%的CO2培养箱中培养24h,收集培养液,应用放射免疫法测定其中CGRP及ET的含量变化。结果:第二组与第一组比较,CGRP明显下降,ET明显升高,ET/CGRP见明显差异;第三组与第一组比较,CGRP无变化,ET明显升高,ET统计学意义上的差异;第二组与第三组比较,CGRP明显下降,ET无变化,ET/CGRP有统计学意义上的差异。结论:血管内皮损伤可能是妊高征发病中的重要环节,细胞毒性因子引致的血管内皮细胞功能紊乱引发或加剧了ET/CGRP的平衡失调,致血管收缩效应占优势,在妊高征的发病中起着不容忽视的作用;孕激素与了CGRP的生物效应过程,在妊高征的发展过程中与CGRP可能共同起到延缓作用。
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    A study of disfunction of endothelial cell on the etiopathology of PIH

    Shi Wenjing, et al

    Abstract Objective: We conducted this research work to determine the role of ET/CGRP and progesterone on the etiopathology of PIH. Methods:8 specimens of umbilical vein endothelial cells from women with PIH were cultured. When cultured cells were confluent, we randomly devided them into four groups: the sera of normal pregnancy women (group 1),the sera of women with PIH(group 2), the mixture of the sera of women with PIH and the injection of progesterone, and the same amout of media (group 4) were added respectively into the hUVEC media. After 24h of incubation, we measured the concentrations of ET and CGRP in media by redioimmunoassay. Results: 1. Comparing with group 1, in group 2, the concentration of CGRP decreased obviously and that of ET increased simutaneously. Much difference of ET/CGRP could be found between these two groups. 2. Comparing with group 1, in group 3, the concentration of CGRP unchanged and that of ET increased obviously. No difference of ET/CGRP was found between these two groups. 3. Comparing with group 3,in group 2, the concentration of CGRP dereased obviously and that of ET unchanged. There was obvious difference of ET/CGRP between these groups. Conclusions: The dysfunction of endothelial cells caused or aggravated the imbalance of ET and CGRP by strengthening the vasoconstrictions. Thus, the imbalance of ET and CGRP played a vital role in PIH. While, progesterone, along, with CGRP, might resist the morbidity and the aggravation of PIH.
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    Key words Pregnancy induced hypertension syndrome; Progesterone Cytotoxic factors; Calcitonin gene-related peptide; Endothelin; Human umbilical vein endothelial cell

    妊娠高血压综合征,是孕产妇及围产儿死亡的重要原因之一。Neild[1]认为内皮素(ET)/降钙素基因相关肽(CGRP)平衡失调在高血压发病中有一定作用;有学者[2]经由动物实验提出孕激素参与了CGRP调控血管功能的作用,但孕激素是否以CGRP为中介参与了妊高征的发生、发展,国内外尚无报道。本实验以培养人脐静脉内皮细胞(hUVEC)为手段,于培养细胞中加入各种施加因素,通过放射免疫分析方法测定培养液中CGRP与ET的含量变化,对细胞毒性因子的存在及其所致的血管内皮损伤作进一步的研究,首次在细胞水平探讨了ET/CGRP于妊高征发病中的作用,并首次探讨了孕激素是否协同CGRP在妊高征发生中起拮抗作用。
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    1 材料和方法

    1.1 标本来源

    ①血清来源:正常对照组8例,随机采自佳木斯大学第一附属医院、佳木斯妇幼保健院住院待产孕妇,妊娠≥36周,年龄20~30岁,初产,无内外科疾患,身体健康,均未用任何药物治疗。妊高征组8例,选择上述医院住院待产中、重度妊高征孕妇。妊高征诊断标准依据《妇产科学》第四版(乐杰主编),各条件与正常对照组相匹配。上述各例取肘静脉血8ml,静置30min,2000转/分,离心5min,取上清分装于三管,-70℃保存备用。②脐带来源:随机采自佳木斯大学第一附属医院的妊高征妇女产儿脐带(30~40cm)8例,孕周、年龄、产次与上述病例相匹配,产妇身体健康,无内外科疾患。

    1.2 方法

    剖宫产术中取脐带30~40cm,立即置于含D-Hanks液的容器中,轻挤出腔中血液,剪去血肿及夹痕部分,结扎两条脐动脉,D-Hanks液反复冲洗脐静脉至无血丝流出,结扎脐带一端。胶原酶溶液30ml灌注脐静脉至充分充盈,结扎脐带另一端,置于培养皿中,37℃消化12min打开结扎线,收集脐静脉内细胞-酶溶液于离心管中,1000转/分离心5min,弃上清,加入含20%小牛血清的1640培养液,均匀吹打成细胞悬液。计数板显微镜下计数,按104个/ml密度分装入五个培养瓶中,置37℃、5%CO2培养箱内,定时观察,隔日换液。至人脐静脉内皮细胞融合成为单层后,每例培养的脐静脉内皮细胞,均取出一瓶进行鉴定,余四瓶分为四组:第一组加入含20%正常孕妇产前血清的培养液;第二组加入含20%PIH患者产前血清的培养液;第三组加入含20%PIH患者产前血清及20%孕激素的培养液;第四组加入等量1640培养液,均置于37℃、5%CO2培养箱中培养24h后,每瓶取出培养液1ml分装入管备用。应用CGPR及ET放射免疫分析试剂盒对每管中培养液及8例正常血清、8例妊高征患者血清、孕激素、1640培养液均进行CGRP、ET含量测定。
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    1.3 数据处理

    结果运用State软件进行分析。

    2 结果

    2.1 hUVEC的鉴定

    第Ⅷ因子相关抗原免疫组化鉴定见细胞浆内围绕核团出现棕色颗粒(见图1)。透射电镜下见细胞表面有细绒毛,胞浆内有线粒体、溶酶体、内质网、核糖体、高尔基体、胞浆空泡(见图2);胞浆内有hUVEC特征性Weibel-Palade小体,其斜切面呈椭圆形,周围有膜包绕,其中见小管状结构(见图3)。

    图1 第Ⅷ因子相关抗原免疫组化染色

    光镜×400细胞浆内围绕核团出现棕色颗粒
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    图2 细胞的微细结构 透射电镜×30K

    胞浆内可见线粒体、核糖体、胞浆空泡

    图3 细胞的微细结构 透射电镜×20K

    胞浆内可见Weibel-Palade小体(箭头所示)

    2.2 施加因素中CGRP、ET测定结果

    8例正常血清,8例妊高征患者血清、孕激素、1640培养液中均未检出CGRP、ET的存在。

    2.3 细胞培养液中CGRP、ET测定结果

    见表1~2。
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    表1 细胞培养液中CGRP和ET的含量(±s, pg/ml)

    第1组

    第2组

    第3组

    第4组

    CGRP的含量

    60.25±7.55

    44.70±5.14

    63.73±6.00

    72.90±7.77

    ET的含量
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    364.13±8.69

    419.33±7.79

    415.90±8.37

    418.21±10.93

    表2 CGRP、ET、ET/CGRT组间差异的q检验

    组间

    CGRP

    ET

    ET/CGRP

    q值

    P

    q值
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    P

    q值

    P

    第一组与第二组

    6.68

    <0.05*

    17.04

    <0.05*

    11.80

    <0.05

    第一组与第三组

    1.55

    >0.05
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    15.97

    <0.05*

    1.60

    >0.05

    第一组与第四组

    2.25

    <0.05*

    16.69

    <0.05*

    1.08

    >0.05

    第二组与第三组

    8.03
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    <0.05*

    1.07

    >0.05

    10.20

    <0.05*

    第二组与第四组

    11.91

    <0.05*

    0.35

    >0.05

    12.89

    <0.05*

    第三组与第四组
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    3.86

    <0.05*

    0.75

    >0.05

    2.68

    >0.05

    3 讨论

    3.1 hUVEC具有分泌CGRP、ET的功能

    本实验对正常孕妇血清、PIH患者血清、孕激素、1640培养液均进行了CGRP、ET含量测定,排除了它们可能对培养液中CGRP、ET浓度的影响。曾有学者对hUVEC培养液中ET含量进行测定,但各实验室所得资料不尽相同,而对于hUVEC培养液中CGRP含量测定国内尚无报道。本实验于1640培养液中未测出CGRP、ET的存在,而在细胞培养液中测得了CGRP、ET的数值。这不仅证实了hUVEC具有分泌CGRP和ET的功能,而且为hUVEC培养液中CGRP、ET的含量测定提供了一定的实验室资料。
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    3.2 妊高征患者血清对hUVEC功能的影响

    本实验加入PIH患者血清组与加入1640培养液组相比,CGRP含量明显降低,ET/CGRP明显升高且均差异显著;加入PIH患者血清组与加入正常孕妇血清组比较,CGRP含量明显降低,ET明显升高,ET/CGRP明显升高且均差异显著。以上结果提示一方面,PIH患者血清中可能存在细胞毒性因子通过加剧内皮细胞功能紊乱,引起ET与CGRP的异常分泌,使ET与CGRP的平衡失调,从而与妊高征的发生、发展密切相关;另一方面,在正常孕妇血清中可能存在抑制细胞毒性因子产生及发挥作用的物质或因子,而加大了妊高征患者血清组与正常孕妇血清组间的差异,但有关此方面的问题尚需进一步的研究加以证实。加入正常血清组与加入1640培养液组相比较CGRP与ET含量下降,但ET/CGRP在两组间无统计学意义上的差异。我们推测:在正常孕妇血清可能含有某些因子拮抗内皮细胞的分泌功能,而使分泌的CGRP、ET等比例下降,但并不改变ET/CGRP间的平衡。
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    3.3 培养液中ET/CGRP的变化与妊高征的关系

    ①培养液中CGRP的含量变化与妊高征的关系:CGRP是目前已知作用最强的舒血管物质[3],正常人血浆含量为50.6±24.5pg/ml。有人用培养的hUVEC发现CGRP使Go期细胞进入生长期,明显促进人内皮细胞的增殖,CGRP与高血压、心功能障碍、败血症休克、蛛网膜下腔出血等均有一定的相关性,但深入到细胞水平研究ET/CGRP与妊高征的关系国外鲜见报道,国内尚无报道。如表2所示,第一、二、三组与第四组相比,均有显著性差异,提示正常孕妇血清、PIH患者血清、孕激素均对hUVEC功能起到一定影响,表现为培养液中CGRP的含量变化。加入PIH患者血清组与加入正常孕妇血清组比较,CGRP明显下降;与加入1640培养液组相比较,CGRP亦有统计学意义上的差异。以上结果提示PIH患者血清中可能含有某种或某些毒性因子影响hUVEC的分泌功能,而使培养液中CGRP的浓度改变。CGRP与妊高征相关性研究近几年方见报道,但说法不一。Kraayenbrink等认为CGRP可能主要参与正常妊娠的生理过程,而在妊高征的发病机制中可能不起主要作用。Arigan等研究显示:先兆子痫患者血浆CGRP水平偏低,但尚无统计学意义,而且血浆CGRP水平与病人临床症状似无明显关系。高玉琴等研究表明,PIH患者体内合成和释放CGRP减少,循环血中CGRP含量不足可能是PIH的发病机制之一。闫素文等研究证实:子痫时CGRP水平明显下降,而使血管舒张及血管壁弹性减弱,导致血压升高。本实验的结果证实了血管内皮细胞功能紊乱导致的CGRP的下降,通过舒血管效应的降低参与了妊高征的发展过程,但其确切作用环节及机制尚有待进一步研究。②培养液中ET的含量变化与妊高征的关系:ET是目前已知最强的缩血管物质,正常人血浆含量为50.8±7.58pg/ml。ET具有广泛的生物学效应,是一种多功能的生理调节肽,参与了多种疾病如休克、消化道、高血压、呼吸系统、脑血管等疾病的发生与发展[4]。ET与妇产科疾病尤其与妊高征的关系仅近几年报道较多,但本实验结果显示在妊高征的发病中ET的作用并不明显。③培养液中ET/CGRP的变化与妊高征的关系:CGRP与ET在对血管功能调节方面存在拮抗作用。生理情况下,两者及其它舒缩血管物质处于平衡调节状态,使血压保持动态平衡。加入正常孕妇血清组与加入PIH患者血清组间、加入PIH患者血清组与加入PIH患者血清和孕激素组间、加入PIH患者血清组与加入1640培养液组间,ET/CGRP均存在显著差异,结合前述讨论中CGRP在妊高征发生中可能起着明显作用而ET的作用并不显著,我们推测单独的CGRP、ET在妊高征发病中的作用并不大,只是ET/CGRP的意义较明显。由此得出PIH血清中含有的细胞毒性因子使hUVEC功能紊乱,致CGRP与ET间平衡被打破,即引致ET/CGRP升高,缩血管效应强于舒血管效应,使血管舒缩功能异常导致血管痉挛、血压升高,进一步加剧妊娠征的发生与发展。
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    3.4 孕激素在妊高征发病中的作用

    曾有学者证实,孕激素可调节CGRP生物学作用的发挥。本实验从此入手,首次探讨了孕激素对于妊高征患者体内CGRP水平及内皮细胞功能的影响。加入PIH患者血清和孕激素组与加入PIH患者血清组相比CGRP有显著差异,ET无统计学意义上的差异,而ET/CGRP有显著差异。提示孕激素只对CGRP功能发挥起到一定的影响作用,而对ET的作用无影响。加入PIH患者血清和孕激素组与加入正常孕妇血清组间,CGRP的含量变化无显著差异,ET间差异显著,而ET/CGRP差异无统计学意义。此结果一方面进一步说明孕激素只与CGRP功能的调节有关,而不参与调节ET的生物效应;另一方面,提示我们,孕激素在调节CGRP功能中起着积极的作用,可能协同CGRP拮抗PIH患者血清中细胞毒性因子对内皮细胞功能紊乱的影响,而使加入PIH患者血清和孕激素组中CGRP、ET/CGRP的变化与加入正常孕妇血清组间无差异。加入PIH患者血清和孕激素组与加入1640培养液组相比,CGRP的下降有显著差异,ET无变化,ET/CGRP亦无差异。这在证明孕激素只参与调节CGRP的功能而与ET的功能发挥无关的同时,提示虽然孕激素可能与CGRP协同起到拮抗细胞毒性因子对血管内皮细胞紊乱的作用,但此拮抗作用尚未强到足以完全对抗细胞毒性因子的程度;而ET/CGRP差异的不显著表明孕激素可能协同CGRP有一定程度上拮抗内皮细胞功能的紊乱,从而在一定程度上保持ET/CGRP的平衡。
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    因此我们推测,在妊高征发展过程中,孕激素在一定程度上有助于CGRP拮抗其它缩血管物质的作用。由于CGRP的强舒血管作用的存在,此结果为妊高征的治疗提供了从孕激素入手的新思路。在本实验中加入了20%的孕激素,生理妊娠末期体内孕激素的循环水平为630.2±146.6nmol/ml,因此在证实孕激素与CGRP对PIH的拮抗作用后,如何调整孕激素到临床可应用且发挥最佳效应的剂量,尚需进一步的实验研究及临床工作的探索。

    作者简介:史文静(1974-),女,黑龙江人,在读博士生。

    参考文献

    1,Neild GH. Endothelin plasma levels in hypertensive patients with vascular disease. J Hypertens Suppl 1994;12(1):S17

, 百拇医药     2,Gangla PRR, Wimalawansa SJ, Yanampalli, et al. Progesterone upregulates vasodilator effects of hypertension calcitonin gene-related peptied in NG-nitro-L-arginine methyl ester-induced. Am J Obster and Gynecol 1997;176(4):894

    3,Eara D. Eur J Pharmacol 1987;137:101

    4,Kamol K. Plasma endothelin-1 levels in patients with pregnancy-induced hypertension. N Eng J Med 1990;22:1486

    (2000-10-20收稿), 百拇医药