每一位呱呱落地的婴儿都得感谢妈妈体内的孕激素,是它抑制了孕晚期的宫缩,使胎儿能在风平浪静的子宫中自然生长。那么,孕激素是如何安抚子宫,这一位“沉睡的巨人”?本期NEJM为大家讲述了Renthal等人的发现:孕激素可以上调ZEB1的水平,通过负反馈下调miRNA-200水平,使得ZEB2增加。ZEB1和ZEB2共同作用,抑制宫缩相关蛋白CAP的表达,从而减少宫缩。
胎儿如何从妈妈的肚子里顺利娩出?我们可以把这一过程比喻成汽车过独木桥。能不能顺利到达对岸,取决于三个因素:首先是要过桥的汽车,也就是胎儿自身,不能过大,胎位最好要头冲下;然后是这座桥,即产道要够宽阔,骨盆不能过于狭窄;另外就是要有足够强劲的发动机(产力),驱动汽车不断向前行驶。
分娩中的“发动机”从何而来呢?要想“逼宫”成功,主要靠的是子宫自身的收缩力,简称宫缩。一般来说,孕晚期时孕妇常常会感到一阵阵的肚子发紧甚至疼痛,属于不规律的子宫收缩,子宫尚处于“沉睡”状态;等到了临产,子宫开始爆发巨大能量,宫缩变得规律,一般一次持续30-40秒,然后有5-6分钟的间歇。这时候的宫缩十分强烈,可以使宫口开大,胎儿不断下降,最“给力”时可以使得宫腔压力达到150mmHg。
上述所说的分娩机制,对于妇产科大夫甚至各位母亲来说是再熟悉不过了。但一直以来的疑问是:如何启动分娩?也就是说,为什么要在这一刻,发动引擎驱使汽车过桥?
尽管现代妇产科学的进步让我们惊叹不已,不过至今为止,对于如何预防早产,争取足月分娩,大夫们依然束手无策。这时大家就想到了宫缩。如果知道宫缩是如何发动的,只要适时抑制宫缩,早产的问题就可以迎刃而解。因此,关于宫缩机制的研究,成为分娩三因素(即刚才提到的产力、产道、胎儿,另外现在认为分娩还有另一重要因素即心理因素)研究的重点难点。
有人说是宫缩的原始动力来自于神经介质,有人说来自于免疫,甚至就来自于机械因素……但是最受关注的,还是内分泌因素,尤其是这篇文章的主角——孕激素。
孕激素在妊娠早期是由卵巢的妊娠黄体产生,妊娠8-10周后主要来由胎盘的合体滋养细胞,是维持妊娠状态的重要激素。关于妊娠与宫缩的关系,事情得追溯到1956年。一名名叫Csapo的科学家发现,多种哺乳动物在分娩时发生孕酮撤退,也就是孕激素水平下降。从那以后,人们发现,妊娠期间孕激素可以降低子宫平滑肌的兴奋性,降低对催产素的敏感性,维持子宫静止状态。一言以蔽之,就是孕激素可以抑制宫缩。这一理论在临床实践中也得到了进一步证实,例如米非司酮(一种孕激素抑制剂),是一种常用的流产药物,作用机制之一即为促进子宫收缩。
那么,孕激素到底如何安抚子宫——这位“沉睡的巨人”?本期的NEJM试图从分子和基因层面找到答案。文章的精华就是一幅简单的流程图,鉴于目前原图无法详细阅读,笔者自绘如下:
我们从上至下分别介绍这几种物质。
miRNA-200家族是一种能够作用在目标mRNA的互补序列上的短RNA,可以抑制该mRNA的翻译。它的主要靶点mRNA是ZEB1和ZEB2(全称:zinc finger E-box binding homeobox proteins 1 and 2)。miRNA-200家族与ZEB之间存在负反馈环,即miRNA-200家族抑制ZEB1和ZEB2表达,二者反过来抑制miRNA-200的生成。ZEB1和ZEB2可以抑制两种宫缩相关蛋白(简称CAP,contraction-associated proteins )的基因表达,从而抑制宫缩。这两种基因是CXN43和OXTR,前者编码的蛋白可以使得收缩同步化,后者可以决定子宫肌细胞对缩宫素的反应。
说到这里,孕激素上场了,它可以直接上调ZEB1的水平,根据负反馈环的原理,miRNA-200水平下降,使得ZEB2也上调。ZEB1和ZEB2共同作用,抑制宫缩相关蛋白的表达,从而减少宫缩。
这一ZEB-miRNA-200系统理论已经在临床得到了一定程度的验证。那么,是否能将这个系统用来预防早产呢?可以想象,如果人为给予刺激ZEB1和ZEB2的物质,那么是否能有效抑制早产时的子宫收缩,让子宫继续“沉睡”下去?为了解决这个问题,就需要研究在早产时是否也存在ZEB和miRNA-200的作用。但是,即便有作用,也存在一个问题:ZEB-miRNA-200的负反馈环也与癌症的发生发展有一定关联,如果将它用于早产干预,是否会潜伏着癌症的风险?这些都是需要进一步解决的问题。不管怎样,这项研究给我们提供了可能的答案,同时也带来了无数的疑问。看来,要研究孕激素如何安抚“沉睡的巨人”,还有很长的路要走。
来源:《新英格兰医学杂志》2011-3-10 基础研究的临床意义
How Does Progesterone Relax the Uterus in Pregnancy? Tamas Zakar, M.D., Ph.D., and Sam Mesiano, Ph.D.N Engl J Med 2011; 364:972-973.