高迁移率族蛋白 B1 / 酰基辅酶 A 合成酶长链家族成员 4（HMGB1/ACSL4）通路介导的滋养层细胞铁死亡与自然流产的关联研究

为探究脂多糖（LPS）介导的 HMGB1 表达是否诱导滋养层细胞铁死亡及自然流产（SA），研究发现 HMGB1/ACSL4 轴参与其中，或为防治 SA 提供新靶点。

　　在生育的旅程中，自然流产（Spontaneous Abortion，SA）如同潜藏的暗礁，威胁着新生命的启航。据统计，SA 是孕期最常见的不良事件，许多家庭因此遭受沉重打击。目前已知胎儿染色体异常、感染炎症、子宫结构缺陷、母体免疫异常和内分泌问题等是导致 SA 的常见原因，但仍有相当一部分 SA 原因不明，这迫切需要深入探索其潜在的分子机制。

近年来，铁死亡（Ferroptosis）这一新型细胞死亡方式逐渐走进人们的视野。它是由脂质过氧化诱导的程序性细胞死亡，与多种疾病的发生发展密切相关，在癌症、神经炎症等领域已被广泛研究。令人惊讶的是，铁死亡也参与了妊娠相关疾病，比如 SA、妊娠期糖尿病和子痫前期。其中，滋养层细胞的铁死亡变化尤其引人关注，它在维持正常妊娠过程中起着关键作用，一旦其铁死亡过程出现异常，极有可能引发一系列妊娠问题。

高迁移率族蛋白 B1（High-mobility group box 1，HMGB1）作为一种高度保守的非组蛋白核蛋白，在众多疾病进程中扮演着重要角色。它能激活多种信号通路，引发炎症反应。已有研究表明，HMGB1 在妊娠过程中也发挥着作用，子宫腔内或母体循环中过量的 HMGB1 会导致 SA 和早产。同时，在急性肾损伤中，细胞质中的 HMGB1 可通过酰基辅酶 A 合成酶长链家族成员 4（ACSL4）诱导铁死亡和细胞死亡。ACSL4 参与脂肪酸的生物合成和分解代谢，是铁死亡的生物标志物。然而，HMGB1 和 ACSL4 如何共同调节 SA 中的铁死亡，这一问题尚不清楚。

为了揭开这些谜团，南京医科大学附属常州市妇幼保健院的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Reproductive Sciences》上，为防治 SA 带来了新的希望。

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法：一是样本采集，收集了 20 例 6 - 12 周发生 SA 的女性胎盘绒毛样本，以及 20 例年龄匹配、行选择性流产且无糖尿病、高血压或不良妊娠史女性的胎盘绒毛组织作为正常对照；二是免疫组化（Immunohistochemical Staining），用于检测 HMGB1 和 ACSL4 在绒毛组织中的表达水平和定位；三是蛋白质免疫印迹（Western Blot），测定绒毛组织或细胞中的蛋白含量；四是细胞转染（Cell Transfections），通过转染过表达质粒或小干扰 RNA（siRNA）来调控 HMGB1 和 ACSL4 的表达水平 。

研究结果如下：

• HMGB1 和 ACSL4 在 SA 患者绒毛组织中表达增加：免疫组化显示，HMGB1 和 ACSL4 主要在滋养层细胞的细胞质和部分细胞核中表达，且 SA 患者绒毛组织中这两种蛋白的水平明显高于正常对照组。蛋白质免疫印迹结果进一步证实了这一发现，并且 Pearson 相关性分析表明，HMGB1 和 ACSL4 水平之间存在显著正相关。
• SA 患者绒毛组织和 LPS 处理的 HTR-8/SVneo 细胞中铁死亡标志物水平升高：研究人员检测了铁死亡的生物标志物，包括丙二醛（MDA）、谷胱甘肽（GSH）、Fe²⁺和活性氧（ROS）。结果发现，SA 组绒毛组织中 MDA 和 Fe²⁺水平较高，GSH 水平较低。在体外实验中，LPS 处理 HTR-8/SVneo 细胞后，也出现了类似的变化，即脂质过氧化产物、Fe²⁺表达和 ROS 水平增加，GSH 表达降低，这表明 LPS 可诱导细胞发生铁死亡。
• HMGB1 促进滋养层细胞铁死亡：将 HMGB1 过表达质粒转染到 HTR-8/SVneo 细胞中，结果显示细胞生长受到抑制，MDA、Fe²⁺和 ROS 水平升高，GSH 水平降低，这表明 HMGB1 过表达能够促进滋养层细胞的铁死亡。
• ACSL4 过表达增强滋养层细胞铁死亡：ACSL4 过表达质粒转染实验表明，ACSL4 过表达抑制了 HTR-8/SVneo 细胞的生长，同时增加了 MDA、Fe²⁺和 ROS 水平，降低了 GSH 含量，说明 ACSL4 过表达可增强滋养层细胞的铁死亡。
• ACSL4 沉默减轻 HMGB1 诱导的滋养层细胞铁死亡：通过转染 siRNA 敲低 HMGB1 或 ACSL4 的表达，研究发现 ACSL4 蛋白水平在 HMGB1 过表达细胞中升高，在 HMGB1 缺失细胞中降低。并且，敲低 ACSL4 能够部分逆转 HMGB1 对细胞生长、MDA、GSH、Fe²⁺和 ROS 水平的影响，这表明 HMGB1 通过上调 ACSL4 表达促进滋养层细胞铁死亡。
• LPS 通过 HMGB1/ACSL4 通路促进滋养层细胞铁死亡：LPS 处理 HTR-8/SVneo 细胞后，HMGB1 和 ACSL4 的表达随时间增加。敲低 HMGB1 或 / 和 ACSL4 的表达可显著促进细胞生长，并减轻 LPS 诱导的 MDA、Fe²⁺和 ROS 水平升高以及 GSH 含量降低的现象，说明 LPS 通过 HMGB1/ACSL4 通路促进滋养层细胞铁死亡。

综合研究结果和讨论部分，该研究明确了 HMGB1 和 ACSL4 在 SA 患者绒毛组织中高表达，LPS 可诱导滋养层细胞发生铁死亡并增加这两种蛋白的表达。抑制 ACSL4 表达能显著抑制 HMGB1 诱导的铁死亡，阻断 HMGB1/ACSL4 通路可逆转 LPS 诱导的铁死亡。这揭示了 HMGB1/ACSL4 通路在与 SA 相关的滋养层细胞功能障碍中起着关键作用，为 SA 的发病机制提供了新的见解，有望成为设计预防和治疗 SA 方案的潜在靶点。不过，该研究仅使用了人滋养层细胞系 HTR-8/SVneo 构建的体外模型，未来还需要在体内研究中进一步验证这些发现 ，以推动 SA 防治领域的进一步发展。