线粒体脂肪酸氧化在子痫前期多因素发病机制中与氧化应激和内皮损伤关联研究

The multifactors and heterogeneity that influence the pathogenesis of preeclampsia have been gradually recognized along with early onset and late onset severe preeclampsia of different etiology and pathogenesis research. Our past study had shown that the mitochodrial long-chain fatty acid oxidation of early onset severe pre-eclampsia was significantly different from late onset pre-eclampsia, and there was correlation between abnormal mitochondrial long-chain fatty acid oxidase and oxidative stress in early onset pre-eclampsia. Accumulation of fatty acid oxidation substrate and its toxicity in mitochondria maybe one of the reasons that changed trophoblastic cell invasion, induced oxidative stress and endothelial dysfunction, and eventually play a role in the development of pre-eclampsia. But the role of abnormal long-chain fatty acid oxidation in different factorial pathogenesis of pre-eclampsia remains unclear. In this study, we conduct the research on parallel by establishing preeclampsia-like mouse models in different pathogenic factors to explore the interaction of mitochondrial fatty acid oxidation with oxidative stress and inflammatory endothelial injury in different gestational stage. The effects of free fatty acid on metabolism of pre-eclampsia are explored by means of proteomics and cytology.

通过对早发型和晚发型子痫前期不同病因和发病机制的研究，影响子痫前期发病的多因素和异质性已经被逐渐认知。我们的研究已显示线粒体长链脂肪酸氧化酶的表达在早发型重度子痫前期与晚发型间存在明显差异，而且在早发型子痫前期存在着长链脂肪酸氧化酶障碍与氧化应激的关联。线粒体内脂肪酸氧化底物堆积及毒性作用很可能是改变滋养细胞侵润能力，诱发氧化应激和内皮系统功能障碍而致子痫前期发生发展的多种原因之一。但是长链脂肪酸氧化障碍在各种不同因素致病的子痫前期的发生发展中的影响环节和因果效应还不清楚。本课题通过对不同因素致子痫前期样改变鼠模型并行研究，建立多因素致病研究平台，探讨长链脂肪酸氧化在不同妊娠阶段的变化，探讨脂肪酸氧化障碍在子痫前期多因素发病中影响氧化应激和炎症内皮损伤的不同环节和效应；通过蛋白组学和细胞分子生物学实验探索游离脂肪酸对子痫前期代谢水平的影响。

子痫前期（PE）是妊娠期严重影响母儿健康的常见疾病，发病机制仍不清楚。国外学者及我们以往研究显示早发型PE与晚发型存在不同的脂肪酸氧化代谢变化，并与氧化应激和内皮炎症反应存在关联。但脂肪酸氧化代谢异常、氧化应激和内皮损伤在子痫前期的发病中的相互影响还不清楚。本项目拟通过研究与脂肪酸氧化相关的滋养细胞的组织形态学、侵润能力、蛋白水平表达及表观遗传学方面的改变，探索体外滋养细胞原代培养中游离脂肪酸与子痫前期相互间代谢水平变化的相关性；探索长链脂肪酸对体外滋养层细胞线粒体脂肪酸氧化代谢和氧化应激及炎症内皮损伤之间信号通路及影响机制。采用体外原代培养人绒毛滋养细胞和细胞系HTR8/SVneo，分别用不同病理血清（早发重度PE、重度ＰＥ伴发HELLP综合征及抗磷脂综合症（APS）和正常孕妇）及不同链长游离脂肪酸（FFA）包括包括短链、中链及长链FFA孵育滋养细胞后研究其形态学的改变。采用ELISA法检测4组妊娠血清中FFA含量；采用组织病理学检测方法检查各组细胞光学显微镜下组织病理改变；采用脂肪特殊染色检查各组细胞内脂质沉积；在电镜下观察各组滋养细胞超微结构的改变以及线粒体损伤变化。通过Transwell侵润实验，分析对滋养细胞侵润能力的影响，在此基础上应用Western印迹方法，分析人滋养细胞线粒体脂肪酸β氧化循环中限速酶长链三羟基酰基辅酶A脱氢酶（LCHAD）和肉毒碱棕榈酰基转移酶2（CPT-2）蛋白表达的变化，以及氧化应激相关因子Nrf2/P47phox/P22phox和内皮损伤因子sFlt-1/ACL的变化。研究结果显示各病理血清组FFA水平明显升高。在E-PE组、PE-HELLP组及APS组孵育的滋养细胞与LC-FFA刺激的滋养细胞存在相类似的明显脂滴沉积改变，并在超微结构水平发现线粒体损伤改变。滋养细胞侵润能力显著降低。不同病理血清研究组存在LCHAD和CPT-2以及氧化应激相关因子和内皮损伤因子蛋白表达变化。早发型重度子痫前期、子痫前期伴HELLP和APS患者血清对滋养细胞形态和线粒体的超微结构存在一定的影响，滋养细胞侵润能力降低，表现出与LC-FFA影响相类似的滋养细胞脂肪浸润线粒体损伤及侵润能力下降,提示游离脂肪酸氧化与子痫前期存在的联系与与氧化应激和内皮损伤存在关联，为进行的表观遗传学变化研究提供了实验及基础。