损伤相关模式分子HMGB1介导的自噬对滋养细胞功能调节在早期自然流产中的机制及应用研究

Early spontaneous abortion is one of the common complications of pregnancy. Despite that the placental trophoblast cell dysfunctions play important roles in this process, the related mechanisms are still unclear. Damage-associated molecular pattern molecule (DAMP), High-mobility group box 1 protein (HMGB1) is an important regulator of autophagy and involved in the development of pregnancy-related diseases. Our previously study found the HMGB1 expression level is upregulated in the placental trophoblast cells of early spontaneous abortion, which indicated the abnormal HMGB1 expression is related to the occurrence of early spontaneous abortion. Therefore, the project will focus on the placenta tissue and peripheral blood of early spontaneous abortion, and combine with various experimental models in vitro and in vivo, to research the roles and mechanisms of HMGB1 and HMGB1-mediated autophagy in early spontaneous abortion: 1) to define the relationships of HMGB1 and autophagy with early spontaneous abortion, to evaluate the clinical value of peripheral blood HMGB1 as an early predictor of these diseases; 2) to study the effect of HMGB1-mediated autophagy on trophoblast cell functions and its roles in pregnancy; 3) to explore the therapeutic role of HMGB1 or autophagy intervention in early spontaneous abortion. Through this study, we try to provide new ideas and therapeutic targets for preventing and management of this disease.

早期自然流产是常见的妊娠并发症之一，尽管胎盘滋养细胞功能异常在其发生中具有重要的作用，但相关分子机制尚不清楚。损伤相关模式分子高迁移率族蛋白1（HMGB1）是细胞自噬的重要调节因子，参与妊娠等多种疾病的发生。我们前期研究发现，HMGB1在早期自然流产患者胎盘滋养细胞的表达水平明显升高，这提示胎盘组织HMGB1的异常表达可能参与早期自然流产的发生。本项目拟以早期自然流产患者的胎盘组织和外周血为研究对象，并结合体内和外研究模型，对HMGB1及其介导的自噬通路在早期自然流产中的作用和机制进行深入探讨：1）明确HMGB1和自噬与早期自然流产发生的相关性，评估外周血HMGB1作为早期自然流产发生预测指标的临床价值；2）研究HMGB1介导的自噬对滋养细胞功能的影响及其在妊娠中的作用；3）探索体内HMGB1或自噬干预对早期自然流产的治疗作用。通过本研究，我们试图为该疾病的防治提供新的思路和治疗靶点。

研究背景和方向：.自噬是机体一种重要的防御和保护机制，参与妊娠等多种疾病的发生，但其在早期自然流产中的作用和机制尚有待研究。高迁移率族蛋白1（HMGB1）是细胞自噬反应的重要调节因子。本实验组前期研究发现，HMGB1在早期自然流产患者胎盘组织的表达水平明显升高，这提示HMGB1的异常表达可能参与早期自然流产疾病的发生。本项目对HMGB1及其介导的自噬通路在早期自然流产中的作用和机制进行深入探讨。通过本研究，我们试图为该疾病的防治提供新的思路和治疗靶点。..主要研究内容：1）研究HMGB1在胎盘组织的表达，评估其在外周血中作为早期流产预测指标的临床应用价值；2）研究自噬因子在胎盘组织的表达，明确在早期自然流产发病中的作用；3）研究炎症对滋养细胞HMGB1表达水平的影响，及其对滋养细胞自噬的调节； 4）研究自噬诱导对滋养细胞迁移和侵袭能力的调节作用。..研究结果和结论：.早期流产胎盘绒毛组织中HMGB1表达水平明显增加；流产的蜕膜组织中HMGB1的表达水平与对照组没有明显的差异。电镜结果发现，自噬小体在流产的滋养细胞中明显高于对照组，自噬因子在流产绒毛组织中LC3II/LC3I和Beclin1的蛋白表达水平也明显高于对照组。而蜕膜组织中，自噬相关因子的表达水平没有明显差异。这提示，自噬参与早期流产的发生。LPS在体外呈时间和浓度依赖性的调节绒毛滋养细胞HMGB1的表达，并体外诱导滋养细胞自噬因子LC3和Beclin1的表达；LPS对自噬因子的上调作用在HMGB1干扰后明显降低。这说明，LPS可通过HMGB1调节滋养细胞自噬的发生。我们采用绒毛组织块培养和细胞模型研究自噬对滋养细胞迁移和扩展的影响。结果发现，自噬能够明显诱导滋养细胞迁移和扩展，并介导HMGB1对滋养细胞的功能调节。