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综述:胎盘激素和代谢物在生理及病理妊娠中对子宫循环的调节作用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年08月20日 来源:Frontiers in Endocrinology 4.6
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这篇综述系统阐述了胎盘分泌的激素(如雌激素、孕酮、松弛素)、生长因子(VEGF、PlGF)和蛋白(PTHrP、PP13)如何通过调节血管重塑、血管舒张和 angiogenesis 促进子宫循环适应妊娠,并探讨其在子痫前期(PE)、胎儿生长受限(IUGR)、妊娠期糖尿病(GDM)等疾病中的失衡机制及靶向治疗策略。
妊娠期间,母体子宫血管系统需经历显著重塑以建立胎儿-母体循环。螺旋动脉(UAs)在滋养层细胞侵入后直径扩大5-10倍,形成低阻力血管,确保胎盘血流(UPBF)增加40倍。这一过程由胎盘分泌的激素(如雌激素、孕酮)和生长因子(如VEGF、PlGF)协同调控,通过内皮细胞(ECs)和血管平滑肌细胞(VSMCs)的NO-cGMP、PGI2等通路实现。胎盘功能不全会导致PE、IUGR等并发症,凸显胎盘内分泌调节的核心作用。
2.1 雌激素
胎盘在妊娠第9周后成为雌激素主要来源,雌二醇水平升高50倍。其通过激活GPER和ER-α/β受体,促进ECs迁移、MMP-2/9表达,并介导BKca通道和NO依赖的血管舒张。动物模型中,雌激素还调控滋养层侵袭深度,早期促进而晚期抑制VEGF表达。
2.2 孕酮
妊娠10周后胎盘主导孕酮分泌,浓度≥10 ng/ml。其通过上调eNOS和COX-1/2增强NO、PGI2>生成,并抑制PKC通路以降低血管阻力。与雌激素协同,孕酮可促进MMPs介导的血管重塑,但对其直接血流调控作用仍存争议。
2.3 松弛素
松弛素峰值出现在妊娠早期(~1 ng/ml),通过RXFP1受体激活PI3K/Akt-eNOS通路诱导血管舒张。基因敲除小鼠表现为动脉僵硬度增加,而外源性松弛素可逆转此表型。人类研究中,其血清水平与子宫动脉阻力指数正相关,提示其维持中期妊娠血流的关键作用。
2.4 VEGF家族
VEGF在早孕期水平升高4-5倍,通过VEGFR-2激活PLCγ/p42/p44 MAPK通路,刺激NO和PGI2释放。基因缺失会导致胎盘血管发育缺陷和妊娠失败。PlGF则特异性结合VEGFR-1,在妊娠30周达峰,其缺失小鼠显示子宫自然杀伤细胞减少,提示其在螺旋动脉重塑中的独特作用。
其他关键因子
PTHrP:通过PTH1R受体激活NO通路,其表达下降与IUGR相关。
IGF-2:通过6-磷酸甘露糖受体促进ECs迁移,缺陷小鼠出现胎儿生长受限。
hCG:诱导滋养层侵袭并激活NO通路,临床试验显示其可能改善复发性流产。
PP13:介导子宫静脉舒张,动物模型中可降低血压并促进胎儿生长。
3.1 子痫前期(PE)
PE特征为sFlt-1/sEng升高和PlGF/VEGF降低,导致内皮功能障碍。胎盘活检显示螺旋动脉重塑不全伴动脉粥样硬化样病变,多普勒超声证实UPBF减少。动物模型中,PlGF给药可缓解sFlt-1介导的血管异常。
3.2 IUGR
胎盘终末绒毛树发育不良导致血管密度降低。OVINE模型显示早期VEGF代偿性升高,但中期VEGFR表达下降,提示慢性缺氧下的代偿衰竭。
3.3 GDM
高血糖抑制VEGF和PGI2,并增加胎盘胶原沉积,导致螺旋动脉重塑障碍。
3.4 胎盘植入谱系(PAS)
剖宫产瘢痕处滋养层过度侵袭伴随VEGF/angiopoietin-2上调,但血管结构紊乱,子宫血流呈现高脉动性。
4.1 激素补充
临床试验中,孕酮降低PE风险33%,松弛素可改善肾灌注。hCG用于卵巢功能不全者妊娠成功率提升20%。
4.2 靶向递送系统
纳米颗粒:VEGF-mRNA脂质体可恢复小鼠胎盘血管生成,sFlt-1 siRNA降低血压30%。
基因治疗:腺病毒载体递送IGF-1基因使豚鼠胎儿毛细血管密度增加2倍。
早孕期PAPP-A<10th百分位联合β-hCG预测PE敏感性达85%;sFlt-1/PlGF>33对IUGR的阳性预测值为92%。GDM患者第三季度瘦素水平升高3倍,而PAS患者PL mRNA在母血中显著富集。
需阐明胎盘激素时空分泌规律,开发跨孕程动态监测技术,并优化靶向递送系统的胎盘穿透性。
胎盘内分泌网络通过多分子协同调控子宫循环适应妊娠,其失衡是病理妊娠的核心机制。整合分子诊断与靶向干预将革新产科诊疗实践。
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