未折叠蛋白质反应介导子痫前期发病的分子机制研究

Preeclampsia (PE) is a pregnancy-specific disorder with unknown etiologies. We have shown that unfolded protein response (UPR) is significantly activated and accompanied by the enhanced NO-relevant inflammation in PE placentas. This suggests that the accumulation of unfolded proteins is mechanistically relevant to PE associated inflammation. As there is no human placenta proteomics analyses published to date focusing on the unfolded proteins, such a mechanism remains unaddressed. We have recently established such a proteomic strategy and analyzed placenta samples from 10 individuals. In this project, we will expand the sample size per statistical power needs, and complete their proteomics analyses. With bioinformatics, we will predict/compute the mechanism of unfolded protein aggregation, following two possible directions: 1) specific and aberrant activity of certain E3 ligases, or 2) non-specific dysfunction of proteasomes/autophagy. We will use human normal trophocytes to test the two sub-hypotheses and evaluate the biological significance of the interference on such mechanisms in the formation and reversion of PE placenta inflammation. These implications will be validated with human placenta samples. This investigation has its potentials to reveal new theories on the PE research focusing on the formation mechanisms of unfolded proteome that leads to novel strategies on the target therapy of PE.

子痫前期（PE）是妊娠期妇女特有的疾病，病因未明。我们前期发现PE胎盘组织中未折叠蛋白应答显著激活，并伴随NO相关组织炎症上调，提示未折叠蛋白质（UP）的累积与PE组织炎症之间具机制联系。目前，尚无研究报道胎盘组织中UP的定量蛋白质组，因此，上述机制不明。我们前期已完成了10例胎盘组织的UP定量蛋白质组工作。本项目中我们将根据统计功效要求临床样本量，进一步完成比较蛋白质组学工作。利用生物信息学手段预测UP组的形成是由于1）特异性E3连接酶功能异常？还是2）非特异性蛋白酶体/自噬功能障碍？我们将利用体外正常滋养层细胞模型针对上述亚假说进行机制研究，并探索干预这些机制对PE相关炎症的形成和逆转的影响和生物学意义；最后我们将回到临床样本确认这些机制的体内和临床相关性。本项目将有望为PE研究领域提供以未折叠蛋白质组的组成机制为视角的新理论和临床研究方向，并为PE靶向治疗提供潜在的新策略和实验基础。

子痫前期（PE）是孕产妇和新生儿死亡率和发病率的主要原因，全球孕妇发生率为3-5％。众所周知PE是胎盘疾病，因为分娩后去除胎盘后大多数症状可以缓解。 但是，PE的病因仍不清楚。在这项研究中，我们从人胎盘组织中分离了去污剂不溶性蛋白（DIPs），该蛋白富含蛋白质聚集体，可以表达PE中胎盘的未折叠蛋白质反应（UPR）。通过数据独立采集模式（DIA）的质谱分析，我们在所有正常（n = 10）和PE（n = 10）胎盘样品中鉴定出2066个DIP，其中110和108个DIP在PE中分别有显著上调和下调。通过聚类分析，差异DIP通常可以将PE与正常胎盘区分开。我们通过免疫印迹验证了Endoglin和Vimentin蛋白的质谱定量。我们还观察到PE胎盘组织具有明显更多的Endoglin。此外以交集DIP为背景，差异DIP并没有富集到任何一个染色体上；但是当以有蛋白证据PE1-4的蛋白为背景时，差异蛋白不富集于X染色体上。PE中的DIP显着上调集中在脂质代谢的途径上。综上所述，人PE胎盘具有与疾病相关的差异DIP，反映了胎盘组织中异常聚集的蛋白质，进而影响脂代谢通路。这提示在子痫前期的病理过程中，蛋白异常聚集对滋养层细胞代谢起到重要作用。