早产是围产期新生儿死亡的主要原因,也影响早产儿成年后的健康。目前,缺乏防治早产的有效手段,主要原因是人类分娩启动机制尚未完全阐明。复旦大学生命科学院孙刚教授领导的研究小组在国家自然科学基金的资助下,对这一科学问题进行了深入研究,为阐明人类分娩启动机制提供了新的突破点。
随着生育观念的改变和女性社会压力的加大,高龄不育女性及35岁以上的高龄初产妇数量逐年上升。广州市的调查数据显示,目前广州市各大医院的产妇年龄主要集中在30岁至31岁,35岁以上高龄产妇比例超过10%。妇产科专家表示,高龄初产不仅会增加母体的患病率,也会增加早产儿出生率。
糖皮质激素在人类分娩启动中的作用
研究人员发现,糖皮质激素在人类分娩启动中起着重要作用。糖皮质激素不仅促进胎儿器官的成熟,还促进胎膜组织前列腺素的合成。这与传统的糖皮质激素抑制体内其他部位合成前列腺素的抗炎作用机制不同。
孙刚等人在研究中发现,胎膜表达大量糖皮质激素活化酶11β-HSD1,该酶的表达受糖皮质激素的强烈诱导,因此在胎膜局部形成糖皮质激素生成的正反馈环路。由于妊娠晚期参与分娩启动的前列腺素主要来源于胎膜,而糖皮质激素又促进胎膜前列腺素的合成,因此他们提出妊娠晚期在胎膜局部存在糖皮质激素和前列腺素生成之间的正反馈环路,导致前列腺素生成不断增加,最终启动分娩。
关键的信号转导途径
研究人员发现,前列腺素合成过程中有两个关键的合成酶,即胞浆型磷脂酶A2(cPLA2)和环氧合酶-2(COX-2)。孙刚课题组发现,糖皮质激素通过诱导羊膜这两个酶的表达,促进人羊膜前列腺素的合成。在糖皮质激素诱导人羊膜成纤维细胞cPLA2和COX-2的表达中,细胞内信号转导途径环磷腺苷/蛋白激酶A激活导致的环磷腺苷反应元件结合蛋白(CREB)磷酸化发挥了关键作用。
新的防治早产思路
研究发现,孕激素及其受体A亚型可以削弱糖皮质激素诱导人羊膜成纤维细胞这两种前列腺素合成酶的表达。这种削弱作用是通过孕激素与糖皮质激素竞争受体和抑制糖皮质激素受体转录激活作用实现的。这为设计新药以阻截分娩启动子中前列腺素生成的正反馈环路提供了新的思路。
该项研究的系列论文发表在美国临床内分泌与代谢杂志(J Clin Endocrinol Metab)、美国分子内分泌学(Mol Endocrinol)和内分泌学(Endocrinology)等内分泌和生殖领域的国际权威杂志上。这一研究成果对全面了解人类的分娩启动机制并有针对性地设计防治早产的新型药物提供了新的思路。