PPAR-γ在妇产科领域的研究进展

　　作者：于恩燕，张怡梅，齐峰 作者单位：潍坊市妇幼保健院产科,山东 潍坊 261011

　　【关键词】 过氧化物酶体增殖物激活受体;妇产科, 医院;综述

　　【摘要】过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)是一组配体激活的核转录因子，是近年发现的一类超家族核激素受体，在机体各组织中有广泛表达，处于多种信号转录途径的交叉点，具有多种生物学效应，现将PPAR的生物学功能及其在妇产科领域的研究进展综述如下。

　　1 PPAR-γ的结构、配体及生物学功能

　　1.1 PPAR-γ的结构与配体

　　PPAR有3种亚型，即PPAR α、β、γ，3种亚型间同源性很高，其结构包括4个功能结构域，由6个结构区组成。N端的A/B区是不依赖配体的活性区，该区的结构在各亚型相差甚远，是不同亚型PPAR生物功能差异的决定区域;C区具有高度的保守性，其中70个左右的氨基酸序列构成了DNA结合区(DBD)，用于和目标基因上的PPAR反应元件(PPRE)结合;D区又称为铰链区，将DBD与配体结合区相连;C端的E/F区则是配体结合区(LBD)，该区氨基酸序列的不同使各亚型的PPAR分别对不同配体产生亲和力。在PPAR超家族中生物学功能最复杂且研究最多的是PPAR-γ。PPAR-γ及其他核受体超家族必须与相应配体结合后才能活化。一旦与配体结合活化后，PPAR-γ与维甲酸类X受体(RXR)结合形成一个异二聚体，然后招募一系列协同因子，后者则在PPRE特定基因的启动子区域与异二聚体结合，起到调节传导的作用。目前已知PPAR-γ存在多种配体和激活物，可分为合成型和天然型配体两大类。在合成配体中，噻唑烷二酮类药物(TZDs)是PPAR-γ选择性激活物，具有较高的亲和性。PPAR-γ天然配体来源于饮食及机体的代谢产物，一些不饱和脂肪酸及其衍生物可作为PPAR-γ的天然配体。实验证实前列腺素D2的衍生物15-脱氧-Δ12，14-前列腺素J2(15d-PGJ2)的结合作用最强，在微克分子浓度水平即可激活PPAR-γ，是目前使用最广泛的PPAR-γ天然型配体[1]。

　　1.2 PPAR-γ的生物学功能

　　配体激活后的PPAR-γ具有多种生物学功能，包括调控脂肪和糖代谢;控制单核细胞分化成熟，诱导巨噬细胞凋亡，抑制炎症反应;诱导肿瘤细胞分化和凋亡，抑制肿瘤血管生成;促进排卵;抗肝纤维化作用;抗动脉粥样硬化、降血脂和降血压等。其中最重要的作用之一是增强胰岛素的敏感性。研究发现游离脂肪酸水平升高可降低胰岛素敏感性，减少肌肉中葡萄糖的摄取，而TZDs/PPAR-γ可促进脂肪组织中脂质、脂肪酸的清除，同时不增加转运到肌肉组织的游离脂肪酸，使肌肉组织对游离脂肪酸的摄取减少，改善胰岛素抵抗;肿瘤坏死因子α(TNF-α)、瘦素(Leptin)降低胰岛素敏感性，而PPAR-γ激动剂可减少TNF-α、Leptin的生成，从而改善胰岛素抵抗[2]。佟晶洁等[3]将TZDs之一罗格列酮应用于单用胰岛素治疗控制不良的2型糖尿病病人，使病人的血糖得到持续控制。PPAR-γ对于脂肪合成，成熟脂肪细胞的存活以及脂肪酸的吸收，脂质储存和能量平衡的基因表达也是必不可少的。LAPSYS等[4]应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术研究发现，PPAR-γ与肌肉组织脂蛋白脂肪酶(LPL)、脂肪酸转运蛋白1(FATP-1)、肉毒碱棕榈酰基转移酶-1(Mcpt1)的表达密切相关，提示PPAR-γ参与肌肉组织的脂肪酸代谢。PPAR-γ配体有着强大的抗炎作用，可以显著抑制单核/巨噬细胞表达和分泌白细胞介素6(IL-6)、TNF-α及基质金属蛋白酶(MMPs)等炎性递质，从而显著抑制病灶处的炎症反应。研究发现，在结肠癌、乳癌、前列腺癌、肺癌细胞中PPAR-γ激活后可通过其下游目的基因，如抑癌基因(PTEN)、原癌基因(c-myc)、p27和间质金属蛋白酶9(MMP-9)等，抑制肿瘤细胞增生，促进肿瘤细胞分化，诱导凋亡，具有强大的抗细胞增殖作用[5～7]。

　　2 PPAR-γ与卵巢功能及胎盘发育

　　2.1 PPAR-γ与卵巢功能

　　PPAR-γ主要在颗粒细胞中表达，通过影响颗粒细胞的发育和直接作用于卵母细胞来实现体细胞与卵母细胞信号传导。CUI等[8]采用基因位点重组系统技术，中断PPAR-γ在卵巢中的表达，导致1/3的雌性不孕以及其余的雌性生育能力降低，表明PPAR-γ在正常卵巢中发挥重要的作用。激活的PPAR-γ能促进从未成熟小鼠体内获得的颗粒细胞分泌孕酮。用合成的和天然的PPAR-γ配体处理猪的卵泡膜细胞后孕酮产物增加。内源性PPAR-γ配体PGJ2促进培养24 h后的牛黄体细胞合成孕酮。卵泡和黄体发育过程中组织重塑和血管形成时蛋白酶的表达及活性与PPAR-γ相关。血纤维蛋白溶酶原(PA)和MMPs是卵巢组织重建和血管合成过程中的蛋白水解酶。PPAR-γ的活化降低了MMP-9的表达及活性。PPAR-γ能够通过调节蛋白水解酶及其抑制物之间的平衡从而调控组织重塑。PPAR-γ对血管内皮生长因子表达起一定的调控作用，PPAR-γ和PGJ2的活化抑制了血管内皮生长因子受体在人脐静脉内皮细胞中的表达。除了对血管合成的影响，PPAR-γ还能通过其对内皮因子-1(ET-1)及一氧化氮合酶(NOS)的调节能力而影响卵巢血管系统，降低内皮细胞ET-1的分泌，抑制巨噬细胞和血管平滑肌细胞表达NOS，从而影响卵巢血管扩张。

　　2.2 PPAR-γ与胎盘发育

　　PPAR-γ与妊娠有关的最初证据来源于BARAK等[9]的研究，此研究证实PPAR-γ对胎盘发育是必需的。PPAR-γ缺失的小鼠表现出胎盘发育和滋养层分化异常，在胎盘中还出现异常血管发生现象，这些发育异常可导致胚胎在第10天死亡。人类胎盘组织中的PPAR-γ主要在滋养细胞中表达，滋养层细胞在H/W(该培养基已知可抑制滋养层分化)中培养后PPAR-γ的表达减弱，提示PPAR-γ在母体胎盘的滋养层分化中起重要作用。妊娠前3月，PPAR-γ主要在绒毛细胞滋养层细胞中检测到，并且在孕7周时进入绒毛外滋养层;妊娠中3月，PPAR-γ可以在融合的绒毛和细胞滋养层细胞中检测到;但在孕早、中期，未植入未分化的合体滋养细胞中检测不到PPAR-γ;在孕晚期PPAR-γ只局限表达在绒毛合体滋养细胞、绒毛以及绒毛外的细胞滋养层细胞中。有研究发现，PPAR-γ在滋养层中能调节脂质代谢和转运，PPAR-γ和RXR激动剂单独或联合使用可增加初级滋养细胞的脂质吸收和积聚，这个作用能被PPAR-γ抑制剂P38丝裂原活化蛋白激酶所阻断[10]。胎盘细胞滋养层细胞中PPAR-γ激活后可刺激绒毛细胞滋养层细胞的分化和增强内分泌功能，进而调节细胞滋养层分化及侵入等过程，利于胎盘形成和发育。

　　3 PPAR-γ在妇产科领域的研究进展

　　3.1 PPAR-γ与多囊卵巢综合征(PCOS)

　　PCOS发病的确切机制尚未明确，与肥胖、脂代谢异常、胰岛素抵抗(IR)密切相关。研究证实，TZDs能够逆转IR或较好地改善与IR相关的代谢综合征，如PCOS等。人们通过小鼠的基因敲除和人类基因变异的确认获得了一些新的发现，认为TZD类药最初作用于脂肪细胞，进而通过与骨骼肌之间的“talk”提高胰岛素的活性，这是与TZD介导的血FFA水平的下降、脂肪细胞因子的变化相关的[11]。应用RT-PCR技术体外研究TZD对人体卵巢颗粒细胞芳香化酶活性的影响表明，体外卵巢颗粒细胞加入TZD类药或LG(RXR配体)后则芳香化酶活性呈明显的剂量依赖性降低，而单独加入LG则无此明显变化，说明芳香化酶活性的下降是通过PPAR-γ：RXR二聚体介导的[12]。由于芳香化酶是卵巢颗粒细胞从雄激素合成雌激素的关键酶，这一发现将有可能从生化的角度解释人体应用TZD类药物之一罗格列酮后体内雌激素水平降低的原理，从而为雌激素依赖性疾病开辟了一条新的治疗途径。PPAR-γ不仅是TZDs作用的靶分子，也是影响脂肪细胞分化、脂肪内分泌功能的重要调节因子，它通过脂肪细胞因子与下丘脑-垂体-性腺轴及胰岛素分泌之间的对话来减轻IR，在研究与IR相关的代谢紊乱性疾病PCOS的发病机制中具有十分重要的意义。虽然目前对于PPAR-γ在转录水平调节相关基因的转录活性的确切机制尚有许多争议，但相信应用分子生物学技术展开深入探讨，必然会为PCOS的临床诊治带来新的突破。

　　3.2 PPAR-γ与子宫内膜异位症(EMs)

　　EMs的发病机制以内膜经血逆流种植学说为主导理论。最近国际上提出“在位内膜决定论”，提出EMs的形成是以在位内膜的不同生物学特性甚至基因差异为基础的,即人与人之间基因所致的内膜的差异导致了患病率的不同。PPAR-γ2基因是国外近年开始研究的怀疑与EMs遗传易感性有关的基因，体外研究结果已证实，PPAR-γ可以抑制EMs病人腹腔液中单核细胞的游走，长期以来单核细胞向腹腔游走被认为有助于异位内膜的生长。当PPAR-γ2基因发生突变时随着蛋白构象的改变，PPAR-γ基因抑制单核细胞游走的作用降低，因此携带突变基因的人群更易患EMs。

　　MEMISOGLU等[13]发现PPAR-γ基因对降低芳香酶转化有作用，而芳香酶是EMs发生发展的关键酶。携带PPAR-γ Pro12A1a变异基因的病人，降低芳香酶转化能力可能会下降,从而导致芳香酶活性升高。通过自分泌雌激素，刺激异位内膜的生长。EMs的发病机制之一是亚临床的移植物与宿主之间的免疫应答过程，标志是白细胞在腹腔的聚集，包括腹腔巨噬细胞、T细胞、自然杀伤(NK)细胞及由这些细胞所分泌的可溶物质。在鼠的EMs模型中TZDs药物可以抑制腹膜炎性细胞的聚集。PRITTS等[14]的细胞学研究发现，当用PPAR-γ配体进行干预时，子宫内膜基质细胞可以降低40%正常T细胞表达和分泌的活性调节蛋白(RANTES)的分泌。RANTES是参与多种炎性疾病发生发展的因子,在EMs病人单核细胞向腹腔液游走过程中起重要作用[15]。LEBOVIC等[16]研究表明，TZDs药物显著地抑制了异位子宫内膜的生长，而且同时对卵泡功能似乎没有影响，所以用TZDs药物来抑制异位子宫内膜病灶可能并不会抑制卵巢功能，然而仍需要更深入的研究进一步评价TZDs类药物对生育安全的影响。

　　3.3 PPAR-γ与妊娠相关疾病

　　配体激活后的PPAR-γ有明显的抑制肿瘤增殖作用，目前妇科肿瘤如宫颈癌、卵巢肿瘤及妊娠滋养细胞疾病等病人中都发现相关肿瘤组织细胞中有不同程度的PPAR-γ的表达，由于胚胎植入与肿瘤的浸润转移具有惊人的相似性，有人将胚胎形容为“良性瘤”。主要是因为胚胎中的滋养层细胞具有不断向母体子宫内膜组织浸润和迁移能力，但是与恶性肿瘤细胞的无限制浸润和转移相比，胚胎的滋养层细胞的浸润和迁移是有节制的行为，在时空上受到严格精确的调控，浸润过程的顺利进行对胎盘发育和正常妊娠的维持都是必需的。许多研究已表明其浸润过程受到滋养细胞和局部微环境的精细调节，如激素、细胞因子、生长因子和细胞外基质糖蛋白以及各种转录因子等，细胞滋养层细胞浸润功能异常会导致异常的妊娠结局，如胚胎植入不良性的反复流产、FGR、妊娠期高血压疾病等，滋养细胞过度浸润则导致胎盘植入和滋养细胞肿瘤等疾病。因此人们将研究的方向逐渐转移到与妊娠有关的方面。李淑娟等[17]研究显示，在胚胎植入期，从早孕早期组到早孕晚期组，细胞滋养层细胞PPAR-γ蛋白及其mRNA表达水平呈下降趋势，而MMP表达呈相反趋势，提示PPAR-γ可能通过调节MMP的表达实现对细胞滋养层细胞浸润能力的控制，这一结果与胎盘形成时细胞滋养层细胞浸润能力逐渐增强的生理变化过程相反，说明PPAR-γ可能下调细胞滋养层细胞浸润，在胚胎植入及胎盘形成过程中起重要的调节作用。AKUTAGAWA等[18]报道，人类胎盘组织中PPAR-γ mRNA表达水平与胎儿生长发育有显著关联，尤其在子痫前期病人中。CAREY等[19]研究显示，妊娠期糖尿病病人胎盘和骨骼肌组织中PPAR-γ蛋白表达下降，而脂肪组织中表达升高。WAITE等[20]研究显示，PPAR激动剂在孕妇血清及血浆中的水平相似，在子痫前期病人中PPAR激活物水平明显低于正常孕妇，且PPAR激活物水平的下降比子痫前期临床发病要早几周甚至几个月。炎性细胞因子如TNF-α、白细胞介素1(IL-1)通过核因子kB的通路，在子痫前期病人中表达增高，PPAR-γ激活物的减少有可能导致这些炎性细胞的增多。假设妊娠是一种抗炎状态，妊娠期高血压疾病是一种超抗炎状态，则受PPAR-γ控制调节的炎性因子变化对维持正常妊娠和妊娠期高血压疾病等病理性妊娠的发病可能有非常重要的作用。因此，PPAR-γ激活物可能是早期诊断子痫前期的标志物质，并可以作为判断疗效的一种参考指标。由此我们推测PPAR-γ激活物在孕妇机体代谢及生理、病理妊娠的免疫调节功能中可能有重要作用，表达正常可以维持正常妊娠状态，相反若其表达异常则可能导致病理性妊娠的发生，我们可以通过对其进一步研究从而为探讨各种病理性妊娠(如子痫前期、胎儿生长受限、复发性流产等)的发病机制及临床防治提供更多的依据。

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