胎膜早破与细胞凋亡的研究进展

在临产前的胎膜破裂，称胎膜早破（PROM），是围产期影响母儿发病率和死亡率的常见妊娠并发症。发生在妊娠满37周后是足月胎膜早破（tPROM）。发生在妊娠满37周之前是足月前胎膜早破（pPROM即28～37周），发生率约3%，30%～40%的早产与pPROM有关。

自20世纪50年代起学者们就对胎膜早破发生的病因进行了多方面的研究，尽管有许多因素与胎膜早破相关，但是至今有关胎膜早破确切的病理机制仍不清楚[1]。

近几年研究人员从分子生物学水平、社会心理生物学模式、神经内分泌免疫网络学说、基因调控及基因环境相互作用学说等方面进行了病因学的研究，使我们较深入地认识了该病。有研究表明，细胞凋亡可能与胎膜早破存在一定的关系，本文就这一问题综述如下。

胎 膜

人类胎膜由绒毛膜层、羊膜层及细胞外基质（ECM） 组成。ECM对细胞的黏附、迁移、增殖、分化及基因表达的调控具有重要作用。胎膜的抗张机械力依赖于ECM的胶原类型。羊膜和绒毛膜分别通过一层基膜（BM）与ECM相连。整个孕期ECM承受着持续的张力并保持动态平衡来适应宫腔容量和压力的增长。Pressman研究证实[2]，随孕周增加胎膜的弹性强度相应增加，尤其是在妊娠20周时更显著，39周时开始明显下降。羊膜中的胶原成分在妊娠32周后开始减少。pPROM的胎膜所含的胶原成分更少，抗张力也更低。最新的研究表明，胎膜破裂的最终机制是胶原合成、分泌及溶解的代谢失衡所引起的[3]。

胎膜早破

在整个妊娠过程中，覆盖子宫颈内口的胎膜组织是趋向于变薄和弱化的，目的是有利于产程的开始[4]。如果这个过程加速或程度加重，将导致胎膜组织结构改变，使胎膜组织不能承受宫腔内的压力的增加而发生胎膜破裂。研究表明，发生胎膜早破的患者与未发生者相比胎膜组织明显变薄，而绒毛膜的基底膜、滋养叶细胞、胶原纤维和纤维母细胞发育不良和老化现象多见，羊膜结缔组织中的肌成纤维细胞的体密度和数密度明显降低[5，6]。另外一些研究结果显示，凋亡细胞在胎盘及胎膜组织也可见[7，8]。

细胞凋亡

所谓的细胞凋亡（APO）是指细胞的程序性死亡，因细胞内外环境变化或死亡信号触发以及在基因调控下引起细胞的主动性死亡。凋亡产生过程中的遗传调控机制极其复杂，目的是维持机体的稳态，如果发生细胞凋亡调控异常就可能产生各种疾病。

近年来研究表明，在自身免疫性疾病、病毒性感染、胚胎发育，成熟器官稳定性的保持以及许多疾病，如肿瘤的发生、各种退行性疾病的发生和发展都与细胞凋亡有密切关系[9]。细胞凋亡还与机体正常生理活动的维持以及组织器官的发育有关，在正常妊娠中凋亡在维持胚胎发育中起重要作用，凋亡的过多或过少都将导致机体病理状态。

在胎膜结构重建以及胎膜细胞生长、发育、分化和再生过程中细胞凋亡调节可能存在重要作用。细胞外基质是维持胎膜结构的重要部分，对胎膜起着骨架支撑作用，胎膜细胞发生凋亡使细胞外基质产生减少后，胎膜强度和韧度减弱，导致胎膜破裂[10]。Tsatas等在人和动物中的研究显示[11]，正常足月分娩和胎膜早破产程发动中，包括胶原、层黏连蛋白和氨基葡聚糖等在内的细胞外基质总量急剧减少，这一表现在胎膜早破者中更明显，而在足月剖宫产者无明显改变。因此认为，胎膜早破中细胞凋亡的增加导致了胎膜降解的增加，从而导致了胎膜的破裂。

Bcl-2与Bax

目前细胞凋亡在分子生物学研究中被认为是细胞对内外刺激产生的一种反应[12]，基因在细胞凋亡的调控中占大部分。细胞凋亡主要调节途径有两条[13，14]：①线粒体通路，包括Bcl-2等抑制凋亡蛋白和促Bax等凋亡蛋白这两类作用相反的调控蛋白，这两种蛋白的表达水平决定了细胞凋亡与否。Bcl-2定位于内质网、线粒体膜及核膜上，通过抑制MPT开放和维持线粒体Δφm，通过阻止线粒体内AIF和细胞色素C的释放而抑制细胞凋亡[15]。②死亡受体通路，指肿瘤坏死因子受体（TNFR）超家族（如Fas，TNFR），存在于的细胞表面，可与携带凋亡信号的专一性配体结合诱导细胞凋亡。

Bcl-2是细胞程序性死亡的抑制基因，它抑制细胞凋亡，阻止程序化细胞死亡，延长细胞生存周期，在细胞凋亡的分子调节中起着重要的作用[16]。Bcl-2定位于18号染色体，由3个外显子组成，长度230bp，编码的蛋白质由239个氨基酸组成，分子量25kD的膜蛋白，抑制p53、C-myc诱发的细胞调亡。

Bax属于凋亡调控基因之一，由Oltrai等研究者首先发现，并对其结构和功能进行了描述，Bax与Bcl-2有40%同源性，但是二者的作用完全相反，Bax是促进细胞凋亡的调控因子[17]。Bax基因定位于19号染色体q13.3～q13.4，全长4.5kb，由6个外显子组成。其mRNA通过不同剪切可编码21kd、24kd、4.5kd 3种蛋白。

研究表明，哺乳动物Bcl-2蛋白家族成员不少于15个，有3个功能不同的亚家族[18]。有研究认为，Bcl-2基因家族成员自身或彼此间可形成二聚体/多聚体[19]。Bax可形成同源二聚体（Bax/Bax），能激活Caspase原的活化，引起细胞凋亡，也可与Bcl-2形成异源二聚体Bax-Bcl-2抑制Caspase原的活化，从而抑制细胞凋亡。Bax、Bcl-2形成了一个调控系统：①Bax形成同源二聚体时，便诱导凋亡；②当Bcl-2蛋白表达量逐渐升高，Bax二聚体会逐步分离，起到“中和”Bax-Bax诱导凋亡的作用，也就是说凋亡的调节与细胞内Bcl-2与Bax的比例有关，当细胞内的Bax增高，当Bax过多不能被结合时则会引起细胞凋亡，当细胞内Bcl-2增高，可通过结合Bax抑制细胞凋亡。Bcl-2家族蛋白的主要作用位点在线粒体膜上[20]，因此保证了线粒体在细胞凋亡过程中的“主开关”作用地位。

细胞色素C

细胞色素C在正常情况下不能通过外膜。细胞凋亡过程中，细胞色素C通过线粒体外膜释放，在ATP/dATP的参与下，在胞质中与Apaf-1（apoptotic protease activating factors）结合形成寡聚体（apoptosome）[21～23]，并激活下游的caspases。caspases是与秀丽隐杆线虫（C.elegans）同源的执行哺乳动物细胞凋亡的一组蛋白酶家族，大量研究表明，在多种死亡模型中线粒体释放细胞色素C到胞质是引发凋亡的重要步骤[24]。

Korsmeyer等证实[25]，Bax在受到凋亡刺激时构象发生变化，使Bax寡聚体形成并整合到线粒体外膜上，引起线粒体释放细胞色素C，表明促凋亡蛋白可能通过直接降低线粒体外膜稳定性而促进细胞色素C的释放[26]。

总之，导致胎膜早破的因素很多，是多因素的相互作用产生的结果。基因调控下胎膜细胞凋亡增加有可能是胎膜早破的发病机理之一，有待今后进一步研究证实。所以研究PROM确切的发病机制仍是我们指导防治的关键。

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