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在人类妊娠过程中,分娩发动是一个复杂的过程,包括序列或同时的宫颈成熟、胎膜变薄、子宫收缩,娩出新生儿和胎盘与子宫壁蜕膜层分离。近年来,随着对早产病因及分娩机制的研究,越来越多的研究证实一氧化氮合酶(NOS)及基质金属蛋白酶(MMPS)在早产、足月临产的病理生理过程中有重要作用。 诱导型一氧化氮合酶与分娩发动 一氧化氮(NO)是多功能的信号分子和重要的细胞应答的调质,参与人体内各组织的生理病理过程,包括妊娠过程。NO具有不稳定性,能瞬间被氧化成成亚硝酸和亚硝酸盐。一氧化碳合成酶(NOS)是合成 NO的关键酶,目前已知在人类体内共有三种同工酶,即内皮型NOS(eNOS)、神经源型 NOS(nNOS)和诱导型(iNOS),在人类胎膜、胎盘及羊水中均有表达。在孕期,不同的同工酶有不同作用,eNOS和nNOS整个孕期在许多组织中均有表达,而 iNOS只有在细胞因子或其他成分诱导下才有表达,在妊娠期有更重要的作用。 孕期子宫肌层内的NOS释放的NO,与其他的致舒因子共同维持孕期子宫肌的舒张。随着孕周的增加,子宫肌层产生的NO逐渐减少,足月时或分娩前最低。相反,NO在宫颈及胎膜上表达的量及作用与子宫肌不同。孕早期,宫颈及胎膜上只分泌了少量的NO,随着孕周增加分泌量逐渐增加,分娩时达到最大。而且,宫颈处NOS产生的NO可以诱导环氧化酶Ⅱ(COX-Ⅱ)的表达和前列腺素的释放,促进宫颈的成熟。 基质金属蛋白酶-9与分娩发动 属于锌依赖性蛋白酶家族的基质金属蛋白酶(MMPs),是降解细胞外基质的重要成分,它还参与细胞的转移、增殖、凋亡及活性生物分子的激活。目前在人类及其他物种体内共发现有24种,根据它们的结构及功能分为5类:间质胶原酶类、明胶酶类、间质溶解素、膜型基质蛋白酶(MT)及其他。研究发现在正常分娩的孕妇羊水及胎膜中都存在 MMP-1、-2、-3、-7和-9,其中 MMP-2、MMP-3不随孕周增加表达量增加,是蜕膜组织中主要的裂解酶,MMP-7表达量随着孕周增加逐渐增加但在临产过程中具体作用尚不明确,而 MMP-9只有在临产或者胎膜早破时才能够检测出。MMPs的表达与分娩过程相适应,如蜕膜组织中 MMP-2的增加有利于胎盘与蜕膜层之间的分离,临产后羊膜组织及羊水中 MMP-9的表达则有利于促进宫颈成熟,胎膜破裂。 缩宫素与分娩发动 缩宫素是由9个氨基酸残基组成的含有环状结构的肽,具有调节宫缩,促进分娩的作用。缩宫素基因在子宫内膜、蜕膜和绒毛外的滋养细胞中表达,在分娩发动时表达增加。缩宫素受体基因的表达位于子宫肌层、子宫内膜和胎膜中。分娩发动时,子宫肌层内的缩宫素分泌量增加,子宫平滑肌收缩临产发动。在宫内感染早产的研究中发现缩宫素可以刺激子宫肌细胞释放透明质酸、PGF2α和PGE2,促进宫颈成熟和子宫收缩。 研究目的及意义: 目前关于基质金属蛋白酶和一氧化氮合酶在妊娠过程中的作用一直是讨论的热点。一方面,在早产研究中有类固醇激素、孕酮可以调节子宫肌层及宫颈内NOS的分泌,前列腺素、LPS可以诱导胎膜组织中MMP-9的表达报道,且许多专家学者推测NOS可能通过NO促进胎膜组织中MMP-9的表达,但对于足月临产发动胎膜组织中NOS及MMPS的表达的调节尚不知。另一方面近年来对于胎膜组织上的NOS的表达与临产是否相关许多文献报道不一致。因此本实验目的为探讨缩宫素对于人类胎膜组织内MMP-9、iNOS表达的调节作用,并且验证临产发动与胎膜组织中NOS与MMPS的关系。为进一步了解分娩发动的作用机制做基础。 材料与方法: 1、研究对象 选择2011年8月至2012年1月在广州市妇女儿童医疗中心分娩的孕妇40例,选取条件是年龄是20-34岁,单胎妊娠,无妊娠合并症,孕周大于37周,无心、肝、肾、血液系统疾病史,体格检查及肝肾功能检查正常。 根据孕妇末次月经及孕早期 b超核对孕周。按照孕妇分娩方式将孕妇分为2组:1、剖宫产术组:孕妇为未临产,术前行胎心监测未见宫缩,且手术指征为社会因素、疤痕子宫。2、阴道顺产组(对照组):孕妇为自发临产,产程进展顺利,无药物加强宫缩或促进宫颈成熟。两组均分娩健康的新生儿。 2.组织收集、处理两组胎盘排出后,在无菌环境下收集胎盘边缘的胎膜组织,用冷的生理盐水冲洗掉胎膜上的残留的血液及组织。将组织分为四份,其中一份放入无血清培养皿中,另外三份分别放入含有缩宫素浓度为0.25u/ml,2.5u/ml,25u/ml的无血清培养液中24h。 3、用免疫组化及蛋白质印迹(Western blot)法分别检测胎膜组织中的iNOS及MMP-9的表达量。 4、采用SPSS18.0统计软件包进行分析,P<0.05认为差异有显著性。 结果: 1、孕妇一般情况 本实验共选取40例资料齐全的正常分娩孕妇的胎膜组织,其中阴道顺产组20例,剖宫产组20例。阴道顺产组年龄为28.2±3.4岁,剖宫产组年龄为30.1±1.8岁,差异无统计学意义(P>0.05)。阴道顺产组孕周为38.4±2.1周,剖宫产组孕周为39.5±2.8周,差异无统计学意义(P>0.05)。 2、缩宫素对人类足月胎膜组织中iNOS表达含量的调节 免疫组化实验中阴道顺产组中 iNOS的阳性率较剖宫产组中阳性率明显升高,差异有统计学意义(P=0.00)。随着缩宫素浓度的升高,两组胎膜组织中iNOS阳性率有增加趋势,且增加的趋势与剂量相关。western blot显示无论是顺产组还是剖宫产组,胎膜组织中均表达iNOS的两种结构。在单聚体条带中,顺产的对照组条带的亮度高于剖宫产术组,但随着缩宫素浓度升高两组趋势不同,顺产组呈下降趋势,剖宫产组呈上升趋势。在二聚体条带中,顺产后的对照组条带亮度也高于剖宫产术组,但随着缩宫素浓度的升高,两组的亮度都呈先升高后下降趋势。 3、缩宫素与人类足月胎膜组织中MMP-9表达的关系 无论是阴道顺产组或是剖宫产组,人类足月胎膜组织中均有MMP-9的表达,顺产组的胎膜组织中颗粒的阳性率较剖宫产组的有明显增加,且胎膜组织的边缘MMP-9分布密集。western blot显示了胎膜组织中MMP-9的条带:顺产组的条带的亮度明显高于剖宫产组(p<0.05),随着缩宫素浓度的升高两组呈逐渐升高趋势。 4、人类足月胎膜组织中MMP-9与iNOS之间相关性分析 分别进行统计分析,两组胎膜组织中,不同缩宫素浓度下MMP-9与iNOS的表达存在直线相关性。即胎膜组织中两种蛋白酶表达有同步性。 结论: 1、人类足月胎膜组织中均有iNOS及 MMP-9表达,临产发动可以上调 iNOS及MMP-9的表达。 2、缩宫素能够调节iNOS及MMP-9的表达,表达量与缩宫素浓度有关。 3、iNOS及MMP-9之间存在相关性。