NNMT在子痫前期胎盘组织中的表达下调及其对缺氧与炎症应激的响应机制研究
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时间:2025年10月01日
来源:Placenta 2.5
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本刊推荐:研究人员针对子痫前期(PE)胎盘功能障碍的分子机制,聚焦烟酰胺N-甲基转移酶(NNMT)的表达与调控开展研究。通过免疫组化、Western blot及细胞模型实验,发现PE胎盘NNMT表达显著降低,且炎症因子TNF-α可抑制NNMT表达。结果表明NNMT可能通过抵抗氧化应激和炎症损伤参与胎盘保护,为PE的病理机制提供了新视角。
子痫前期(Preeclampsia, PE)是一种妊娠期特有的多系统功能障碍性疾病,以妊娠20周后新发高血压和蛋白尿为主要特征,严重威胁母婴健康。尽管其病因尚未完全明确,但胎盘功能障碍被认为是PE发病的核心环节。正常妊娠中,胎盘通过绒毛外滋养细胞(Extravillous Trophoblast, EVT)的深度侵入和子宫螺旋动脉的重塑,保障胎儿充足的血液供应。然而,在PE中,EVT侵入不足导致胎盘灌注减少,引发局部缺氧、氧化应激和炎症反应,最终导致胎盘功能紊乱。近年来,烟酰胺N-甲基转移酶(Nicotinamide N-methyltransferase, NNMT)作为一种参与细胞代谢和应激响应的重要酶,在多种癌症中已被广泛研究,但其在胎盘生理和病理过程中的作用尚未被揭示。
NNMT是一种依赖于S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosyl-L-methionine, SAM)的胞质酶,可催化烟酰胺(Nicotinamide, NAM)的N-甲基化反应,生成1-甲基烟酰胺(1-methylnicotinamide, MNA)和S-腺苷同型半胱氨酸(S-adenosyl-L-homocysteine, SAH)。这一反应不仅影响烟酰胺的代谢命运,还间接调控细胞内烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD+)的水平,进而参与能量代谢、DNA修复和基因表达调控。此外,NNMT还被发现具有抗氧化和细胞保护作用,能够减轻内质网应激和氧化损伤。然而,NNMT在PE胎盘中的表达模式及其调控机制仍属未知。
为此,来自意大利马尔凯理工大学实验与临床医学系的研究团队开展了一项系统研究,旨在探究NNMT在正常妊娠和PE胎盘组织中的表达差异,并进一步分析缺氧、氧化应激和炎症条件对NNMT表达的调控作用。该研究不仅填补了NNMT在妊娠相关疾病中的作用空白,也为理解PE的分子机制提供了新的线索。相关成果发表在《Placenta》上。
在研究过程中,作者运用了多种关键技术方法:包括采集10例早孕期、10例正常足月及10例PE胎盘组织进行免疫组化与蛋白质印迹分析;使用人绒毛膜癌细胞系BeWo和绒毛外滋养细胞系HTR-8/SVneo,分别模拟绒毛滋养细胞和侵袭性滋养细胞功能;通过低氧(3% O2)、过氧化氢(H2O2)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)处理模拟PE中的应激环境;并采用免疫荧光和Western blot技术定量NNMT蛋白表达变化。
在“NNMT expression in normal and preeclamptic placentas”中,免疫组化结果显示,NNMT在早孕和足月正常胎盘的细胞滋养细胞、合体滋养细胞、间质及胎儿血管内皮中均有表达。然而,在PE胎盘中,胎儿血管内皮的NNMT表达显著缺失。Western blot分析进一步证实,与正常足月胎盘相比,PE胎盘中NNMT蛋白表达显著降低,而早孕与足月胎盘之间无显著差异。
在“NNMT expression in HTR-8/SVneo and BeWo human placental cell lines”中,免疫荧光显示NNMT主要定位于两种细胞的胞质。Western blot表明,BeWo细胞中NNMT基础表达低于HTR-8/SVneo细胞。此外,利用forskolin诱导BeWo细胞发生合体化并不改变NNMT表达,说明合体化过程不参与NNMT调控。
“Hypoxia decreased NNMT expression in BeWo but not in HTR-8/SVneo placental cell lines”部分显示,低氧处理可显著上调缺氧诱导因子1α(HIF1α)表达,证实低氧模型成功建立。低氧显著抑制了BeWo细胞中的NNMT表达,但对HTR-8/SVneo细胞无影响,表明NNMT对低氧的响应具有细胞类型特异性。
在“Oxidative stress did not alter NNMT expression”中,经H2O2处理可显著提升细胞内活性氧(ROS)水平,但两种细胞系中NNMT蛋白表达均未发生改变,提示氧化应激不是NNMT表达的主要调节因素。
最后,“TNF-α decresed NNMT expression in both BeWo and HTR-8/SVneo placental cell lines”结果表明,TNF-α处理不仅激活了核因子κB(NF-κB)通路,还显著降低了两种细胞系中NNMT的表达水平。这提示炎症因子可能在PE中通过抑制NNMT表达参与胎盘损伤。
在讨论与结论部分,作者指出本研究发现PE胎盘中NNMT表达下降,尤其在胎儿血管内皮区域,这可能加剧PE中已有的血管功能障碍和氧化损伤。细胞实验表明,NNMT表达下调和炎症反应(如TNF-α升高)密切相关,而低氧仅在BeWo细胞中抑制NNMT表达。这些结果提示,NNMT的下调可能是胎盘对PE病理环境的一种适应性反应,但其具体功能需进一步通过基因敲除或过表达实验验证。
该研究的意义在于首次揭示了NNMT在PE胎盘中的表达特征及其受缺氧和炎症调控的潜在机制,为探索PE的治疗靶点提供了新方向。未来研究可着眼于通过调控NNMT表达以增强胎盘的抗氧化和抗炎能力,从而改善妊娠结局。
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