基质金属蛋白酶抑制基因RECK在早孕自然流产绒毛组织中的表达及意义

　　作者：方媛媛1，刘福民1，朱学文2，李晓博3，万美容2，刘小云2，冯霞2 作者单位：(1.徐州医学院附属医院妇产科，江苏徐州221002;2.徐州医学院附属医院中心实验室;3.徐州医学院临床医学系，江苏徐州221004)

　　【摘要】 目的 观察早期自然流产患者绒毛组织中RECK基因﹝基质金属蛋白酶(MMP)抑制基因﹞的表达及其与MMP-2、-9之间的关系。方法 采用半定量RT-PCR和Western blotting法检测20例早期自然流产患者和20例正常早期妊娠绒毛组织中RECK、MMP-2和MMP-9基因的表达情况。结果 ①早期自然流产患者绒毛组织中MMP-2及MMP-9的mRNA表达水平低于正常早期妊娠者，差异有统计学意义(P<0.05);RECK mRNA的表达高于正常早期妊娠者，差异有统计学意义(P<0.05)。②自然流产患者绒毛组织中MMP-2、MMP-9蛋白表达低于正常早期妊娠者，差异有统计学意义(P<0.05);RECK蛋白表达高于正常早期妊娠者，差异有统计学意义(P<0.05)。③RECK蛋白与MMP-2、MMP-9蛋白之间存在明显的负相关。结论 RECK表达的增加进而抑制MMP-2、MMP-9的活化，致使滋养细胞侵袭能力下降，可能与孕早期自然流产的发生有关。

　　【关键词】 自然流产，早期;绒毛;RECK;基质金属蛋白酶

　　Expression of matrix metalloproteinase suppressor gene RECK in villi of early

　　spontaneous abortion and its significance

　　FANG Yuanyuan1, LIU Fumin1, ZHU Xuewen2, LI Xiaobo3, WAN Meirong2, LIU Xiaoyun2, FENG Xia2

　　(1. Department of Obstetrics & Genecology, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College, Xuzhou,

　　Jiangsu 221002, China; 2. Department of Central Laboratory, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College;

　　3. Department of Clinical Medicine, Xuzhou Medical College, Xuzhou, Jiangsu 221004)

　　Abstract： Objective To investigate the expression of matrix metalloproteinase suppressor gene RECK and its relationship with matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) and MMP-2 in villi in patients with early spontaneous abortion (ESA). Methods The expression of RECK, mRNA and protein of matrix metalloproteinases MMP-9 and MMP-2 in villi of ESA patients (abortion group, n=20) and normal first trimester pregnant women (control group, n=20) was detected by semi-quantitative RT-PCR, Western blotting, respectively. The correlations between the expression of RECK and the expression of MMP-2, MMP-9 were analyzed by Pearson test. Results ①The expression of MMP-9 and MMP-2 mRNA was significantly lower in villi of the abortion group compared with that of the control group (P<0.05). The expression of RECK mRNA increased significantly in villi of the abortion group (P<0.05); ②Western blotting analysis demonstrated that the expression of MMP-9 and MMP-2 protein in villi of the abortion group was significantly lower than that of the control group (P<0.05). The expression of RECK protein in villi was significantly higher in the abortion group than in the normal control group (P<0.05); ③The expression of RECK protein in villi of first trimester had significant negative-correlation with that of MMP-2 and MMP-9.Conclusion The increase in the expression level of RECK inhibited the activation of MMP-9 and MMP-2, and resulted in a decrease in the trophoblastic invasion of human placenta, which might be correlated with occurrence of first trimester spontaneous abortion.

　　Key words：spontaneous abortion, first trimester; villi; RECK; matrix metalloproteinases

　　妊娠是成功的半同种异体移植现象，滋养层细胞对子宫蜕膜的侵入以及对子宫螺旋小动脉的 “血管重铸” 是孕卵着床后胎盘建成的关键步骤。研究表明，多种因素造成自然流产时伴有滋养细胞某些生物学行为的改变，尤其是滋养细胞侵袭力不足，螺旋小动脉不能转化为低阻力血管，胎盘局部缺血缺氧,这可能与早期自然流产(early spontaneous abortion，ESA)发生有关。Guo等[1]前期研究结果表明基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase，MMP)抑制基因RECK(reversion-inducing-cysteine-rich protein with Kazal motifs)及MMP-2在正常早孕滋养细胞的侵袭中起着重要作用，然而RECK在人类早期自然流产中的研究网上检索未见报道。本实验采用半定量RT-PCR和Western blotting方法研究自然流产患者绒毛组织中RECK、MMP-2和MMP-9等基因的表达情况，探讨其与自然流产发生的关系。

　　1 材料和方法

　　1.1 研究对象 选择2009年1月至2009年6月在徐州市妇幼保健院妇科门诊就诊的自然流产患者20例为流产组，停经时间在12周以内，患者平均年龄(30.3±4.4)岁,平均孕周为(9.3±2.9)周。选择同期正常早孕自愿要求终止妊娠者共20例为对照组，平均年龄(29.6±4.3)岁，平均孕周为(7.9 ±2.5)周，术前B超证实胎儿发育正常，既往无不良妊娠史。2组平均年龄及流产时平均孕周无显著差异;均排除严重的内科疾病以及传染性疾病和生殖道感染，亦未发现生殖道畸形。

　　1.2 方法

　　1.2.1 标本采集 在无菌操作下采集离体绒毛组织，用PBS液冲洗后立即置于液氮中速冻后-80℃保存待用。

　　1.2.2 RT-PCR检测mRNA 用Trizol-离心柱法提取总RNA，用RT-PCR方法检测上述标本中RECK、MMP-2和MMP-9的mRNA表达水平。引物按照参考文献[2]由上海英骏生物有限公司合成。

　　RECK引物：上游引物为5′-TGC-AAG-CAG-GCA-TCT-TCA-AA-3′， 下游引物为5′-ACC-GAG-CCC-ATT-TCA-TTT-CTG-3′，设β-actin作为内参照。PCR反应条件：94℃预变性3 min，94℃变性15 s,55～63℃退火和延伸30 s,36个循环后再72℃延伸5 min，补平PCR产物的延伸末端。

　　MMP-9引物：上游引物为5′-CCT-GGA-GAC-CTG-AGA-ACC-AAT-C-3′， 下游引物为5′-GAT -TTC-GAC-TCT-CCA-CGC-ATC-T-3′。PCR反应条件：94℃预变性3 min，94℃变性30 s，62℃退火和延伸45 s，36个循环后72℃延伸5 min，补平PCR产物的延伸末端。

　　MMP-2引物：上游引物为5′-CGC-TCA-GAT-CCG-TGG-TGA-GA-3′，下游引物为5′-TGT-CAC-GTG-GCG-TCA-CAG-T-3′。PCR反应条件同RECK。

　　β-actin引物：上游引物为5′-AGC-GAG-CAT-CCC-CCA-AAG-TT-3′， 下游引物为5′-GGG-CAC -GAA-GGC-TCA-TCA-TT-3′。PCR反应条件：94℃预变性3 min，94℃变性30 s，55℃退火30 s和72℃延伸45 s，28个循环，72℃延伸5 min，补平PCR产物的延伸末端。

　　PCR反应体系为20 μl，反应产物经含0.5 mg/L EB的2.5%琼脂凝胶电泳，于UVIpro凝胶图像分析系统下观察并摄像，用Image J软件扫描分析扩增条带，以目的基因条带的灰度值与β-actin条带灰度值的比值作为目的基因mRNA的相对含量。

　　1.2.3 Western blotting法检测蛋白质 上述绒毛标本按Trizol说明书操作抽提浓缩得到蛋白样本,用改良Lowry法测定蛋白浓度(g/L)。蛋白样本经SDS-PAGE电泳后(采用7%分离胶),半干法转移至硝酸纤维素膜, 封闭液中室温下水平摇床封闭1 h,加入一抗(兔抗人MMP-2及RECK蛋白抗体为cell-singaling公司产品，羊抗人MMP-9蛋白抗体为美国Santa 公司产品，1∶500), 4℃过夜,弃去含有一抗的封闭液,硝酸纤维素膜置平皿加入适量TBST洗涤5 min,更换TBST重复洗3次,加入荧光二抗(鼠抗兔、兔抗羊，稀释度为1∶100), 37℃ 1 h后,弃去二抗,TBST洗涤5 min,重复3次。奥德赛系统上成像及Image J分析系统处理,以目的蛋白条带的灰度值与β-actin条带灰度值的比值作为目的蛋白的相对含量。

　　1.3 统计学处理 应用SPSS 13.0软件进行统计分析，数据用±s表示,2组间均数比较采用t检验,相关性分析采用Pearson方法，P<0.05为差异有统计学意义。

　　2 结 果

　　2.1 2组绒毛组织中RECK、MMP-2及MMP-9的mRNA表达 流产组绒毛组织中RECK mRNA表达高于对照组(P<0.05),而MMP-9和MMP-2的mRNA表达低于对照组(P<0.05)。见表1、图1。

　　2.2 2组绒毛组织中RECK、MMP-2及MMP-9蛋白表达 Western blotting分析显示流产组绒毛组织中RECK蛋白含量高于对照组(P<0.05)，而MMP-9蛋白及MMP-2蛋白的含量显著低于对照组(P<0.05)。见表2。表1 2组绒毛组织中RECK、MMP-2及MMP-9的mRNA表达比较表2 2组绒毛组织中RECK、MMP-2及MMP-9蛋白含量比较

　　2.3 RECK与MMP-2、MMP-9之间的相关性 经Pearson相关性分析发现，RECK蛋白与MMP-2蛋白之间有明显的负相关性(r=-0.735，P<0.05),RECK蛋白与MMP-9蛋白之间亦存在明显的负相关性(r=-0.755，P<0.05)。

　　3 讨 论

　　ESA是人类最常见的异常妊娠，发生率占全部自然流产的80%以上[3]。且近年发病率呈上升趋势，目前其发病机制尚未完全阐明。

　　成功的妊娠依靠绒毛外滋养细胞向母体子宫壁迁移，浸润螺旋动脉血管，使之转化为膨大松弛的血管，为胎儿发育提供氧和各种生长条件。绒毛外滋养细胞不能充分浸润、重铸螺旋动脉是自然流产、妊娠高血压疾病、胎儿宫内生长受限等病理妊娠的发病相关因素。然而绒毛外滋养细胞的浸润调节机制仍不明确。

　　胎盘形成过程中, 绒毛外滋养细胞对子宫蜕膜的侵入以及对子宫螺旋小动脉的“血管重铸”是胎盘建成的关键环节。早期妊娠的胚胎组织与恶性肿瘤的生物学行为十分相似，两者的浸润机制有很多共同之处，尤其表现为细胞外基质(extracellular matix,ECM)的降解和重建。但胚胎绒毛的侵袭性仅限于子宫内膜和肌层的浅1/3，且于妊娠10周左右达到高峰，于妊娠中期停止。这种高度可控的侵袭特性，受多种机制的严格调控。目前已证明滋养细胞侵袭过程包括ECM的降解和重铸，滋养细胞侵入子宫蜕膜的过程受滋养细胞自分泌和子宫旁分泌的精确调控，如MMPs、整合素、胰岛素样生长因子(IGF)、尿激酶型纤溶酶原激活物(u-PA)等均参与这一调控过程, 其中滋养细胞自分泌的 MMP-2和MMP-9是滋养细胞侵袭中的关键酶，它主要降解Ⅳ胶原及其他ECM,如胶原Ⅰ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅸ,纤维连接蛋白,层黏连蛋白及玻连蛋白[4]。Niu等[5]报道, 人早孕期内, 滋养细胞均有MMP-2和MMP-9的表达。实验表明，MMP-2在孕6～8周时的滋养细胞表达占优势， MMP-9则在孕9～12周时的滋养细胞表达占优势[6-7]。MMP和其组织抑制剂的比例协调维持着ECM降解和合成的动态平衡，二者相互制约、相互平衡，浸润与抗浸润之间的动态平衡随着妊娠的进展时期不同而处于既满足妊娠生理又不至于超出正常限度的范围。若这种平衡被打破，造成滋养细胞侵蚀过浅或过深，均可引起病理妊娠，前者如自然流产、先兆子疒间、子疒间、胎儿生长受限等，后者如滋养细胞疾病。

　　RECK基因是1998年Takahashi等[8]从v-Ki-ras转染的大鼠成纤维细胞株NIH3T3细胞cDNA表达文库中分离出来的一种新的转移抑制基因，是近年发现的新型MMPs抑制剂。RECK基因编码膜锚定糖蛋白，在人类多种正常组织中广泛表达，但在许多肿瘤源细胞系中低表达或未测及。RECK可以在转录后水平调节MMPs，包括调节MMP-2、MMP-9、MT1-MMP/MMP14，并抑制MMP-9酶原的分泌。膜锚定和可溶性RECK还可直接抑制MMP-2、-9、-14的催化活性[9]。研究表明，当在无内源性RECK基因表达的肿瘤细胞(如HT1080、B16)中，使RECK恢复表达时，这些肿瘤细胞的MMP分泌活化和侵袭转移能力明显被抑制。最近研究还表明，RECK表达高低与肿瘤远处转移及临床转移密切相关[10-11] 。然而RECK在人妊娠中的相关研究则较少。Guo等[1]研究发现胎盘组织中MMP-2活性表达变化与滋养细胞浸润活性呈正相关，而RECK表达变化与之呈负相关，MMP-2与RECK基因相互作用在滋养细胞浸润活性调控中可能起重要作用。另外，郭君红等[12]进一步用脂质体介导的的方法将RECK重组到人早孕绒毛外滋养细胞系TEV-1，结果RECK过表达可显著减少绒毛外滋养细胞的MMP-2活化及侵袭能力，二者相互制约、相互平衡可能在早孕滋养细胞侵蚀行为中发挥重要作用。

　　本研究直接检测早孕流产绒毛组织，并与正常早孕绒毛组织进行对照，结果发现，在正常早孕的绒毛组织中MMP-2和MMP-9所表达的mRNA及蛋白的量均明显高于自然流产者，差异具有统计学意义。说明正常早孕者绒毛组织的侵袭力强于自然流产者;MMPs的抑制物RECK的表达量在正常早孕组中明显低于自然流产组，表明在自然流产者中绒毛侵袭力相对较弱，而侵袭抑制性因素占优势。我们分析，这种滋养细胞的侵袭力不足造成胚胎与蜕膜组织黏附不牢固，植入子宫内膜过浅，螺旋小动脉不能转化为低阻力血管,导致胎盘局部缺血缺氧，可能与流产的发生相关。在人早孕绒毛外滋养细胞系TEV-1中的研究表明，RECK过度表达可显著减少绒毛外滋养细胞的MMP-2活化及侵袭能力，两者之间呈负相关[1]。本研究亦发现RECK表达与MMP-2、MMP-9表达呈明显的负相关。这可能与RECK在转录后水平调节MMP-2、MMP-9有关。据此，我们推测，RECK蛋白可能通过抑制明胶酶活化，从而抑制滋养细胞的侵袭能力，参与早孕滋养细胞浸润调控。目前对RECK基因调控明胶酶的具体分子机制仍不十分清楚，有待进一步研究。

　　【参考文献】

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　　[2] Figueira RC, Gomes LR, Neto JS,et al. Correlation between MMPs and their inhibitors in breast cancer tumor tissue specimens and in cell lines with different metastatic potential [J].BMC Cancer,2009,9:20.

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　　[5] Niu R, Okamoto T, Iwase K, et al. Quantitative analysis of matrix metalloproteinases-2 and -9, and their tissue inhibitors-1 and -2 in human placenta throughout gestation [J].Life Sci,2000,66(12): 1127-1137.

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　　[9] Oh J, Takahashi R，Kondo S, et al. The membrane-anchored MMP inhibitor RECK is a key regulator of extracellular matrix integrity and angiogenesis [J].Cell, 2001,107(6):789-800.

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　　[12] 郭君红,邹丽.调控RECK基因表达对早孕绒毛外滋养细胞MM-2活化及细胞侵袭力的影响[J].华中科技大学学报:医学版,2007,36(4):495-499.