阿司匹林通过激活NRF2信号通路，在先兆子痫中保护滋养层功能免受缺氧引起的氧化应激损伤

《Reproductive Biology》：Aspirin protects trophoblast function against hypoxia-induced oxidative stress through activation of NRF2 signaling in preeclampsia

　　

吴静|曾宇|熊贤燕|朱红梅

中国贵州省贵阳市贵州省人民医院重症医学科

摘要

子痫前期（PE，一种妊娠特异性高血压疾病）的特点是胎盘缺氧、氧化应激、代谢功能障碍和滋养层损伤，然而有效的疾病修饰疗法仍然有限。尽管低剂量阿司匹林（乙酰水杨酸，ASA）被推荐用于预防PE，并且在妊娠中显示出保护作用，但其潜在的胎盘机制尚未完全明了。核因子红细胞2相关因子2（NRF2）是细胞抗氧化防御的中心调节因子，在对抗氧化应激中起着关键作用，但其在胎盘病理学中的作用及其对PE中ASA介导的保护作用的贡献尚未完全阐明。在这项研究中，从正常妊娠和轻度及重度PE患者中收集了胎盘组织，并记录了相关的母体临床特征以对研究结果进行背景分析。同时，滋养层细胞暴露于生理性缺氧或过氧化氢（H?O?）诱导的氧化应激下，以模拟与PE相关的胎盘应激条件，随后进行ASA处理。评估了滋养层功能、氧化应激和细胞凋亡，并使用shRNA介导的敲低技术研究了NRF2的参与情况。来自PE妊娠的胎盘组织，尤其是重度病例的组织，表现出增加的氧化应激以及NRF2依赖性的抗氧化信号通路失调。体外实验表明，缺氧和氧化应激显著抑制了滋养层的增殖和侵袭能力，同时增加了活性氧（ROS）的积累和细胞凋亡。ASA处理显著降低了氧化应激并改善了两种应激条件下的滋养层功能。值得注意的是，NRF2的基因沉默在很大程度上消除了ASA的抗氧化和细胞保护作用。这些发现表明，ASA至少部分通过NRF2依赖的机制缓解了胎盘的氧化损伤和滋养层功能障碍，为ASA在PE中的胎盘保护作用提供了机制上的见解，并强调了ASA对高风险妊娠的潜在临床意义。

引言

子痫前期（PE，一种妊娠特异性高血压疾病）是一种妊娠特异性高血压疾病，其特征是在妊娠20周后出现的新发高血压，可能伴有或不伴有蛋白尿[1]，[2]。它仍然是全球孕产妇和围产期发病率和死亡率的主要原因[3]，[4]。临床上，根据血压水平和器官功能障碍的存在，PE被分为轻度和重度形式[2]。尽管产科护理取得了显著进展，但有效的疾病修饰疗法仍然缺乏，分娩胎盘仍然是唯一的治疗手段。除了血流动力学紊乱外，PE还常伴有代谢功能障碍，包括胰岛素抵抗和血脂异常，这会进一步增加孕产妇和胎儿的风险[5]，[6]。最近的荟萃分析表明，PE与长期的心血管和代谢后果有关，包括高血压、缺血性心脏病和代谢综合征的风险增加[7]。这些发现强调了预防干预措施（如低剂量阿司匹林（乙酰水杨酸，ASA）的临床重要性，特别是对于高风险妊娠，以潜在地减轻短期妊娠并发症和长期孕产妇健康风险。

为了理解像ASA这样的预防干预措施如何发挥保护作用，首先需要考虑导致PE发展的潜在胎盘异常。越来越多的证据表明，PE起源于胎盘发育异常，滋养层功能障碍在疾病发生中起着核心作用[4]，[8]。在正常妊娠期间，绒毛外滋养层侵入母体蜕膜并重塑螺旋动脉，从而建立低阻力、高容量的子宫胎盘循环[9]。在PE中，滋养层侵袭受损和螺旋动脉重塑不足导致持续的胎盘灌注不足和缺氧[10]。这种病理性的胎盘环境促进了过度的氧化应激和炎症反应，导致胎盘功能障碍以及有害因子释放到母体循环中，进而导致全身内皮损伤、代谢失调和长期孕产妇心血管风险，以及PE的临床表现[10]，[8]。

因此，胎盘缺氧已成为PE中滋养层功能障碍的关键上游驱动因素[11]。实验和转化研究表明，缺氧应激和线粒体功能障碍会损害滋养层侵袭和血管重塑，同时增加细胞凋亡和适应性应激反应[12]。缺氧驱动的调控网络复杂，涉及多层的转录后控制。例如，缺氧诱导的microRNA-141上调已被报道可以抑制滋养层侵袭和血管形成，并通过靶向CXCL12β/CXCR2/4轴增强凋亡信号[13]。其他证据还支持miR-141-3p在滋养层中的缺氧响应调节作用，将缺氧应激与与胎盘功能障碍相关的自噬程序改变联系起来[14]。总体而言，这些发现表明，缺氧通过多种相互关联的分子机制而不是单一的线性途径破坏滋养层生物学[11]，[12]，[15]。

核因子红细胞2相关因子2（NRF2）是抗氧化和细胞保护反应的主要调节因子，由于氧化应激在胎盘损伤中的核心作用，NRF2在PE中受到了越来越多的关注[11]。最近的综合文献表明，NRF2/KEAP1信号通路在PE中经常失调，可能与炎症和血管生成通路相互作用，使NRF2成为氧化应激条件下胎盘保护的合理靶点[16]。

低剂量ASA是目前推荐用于高风险妊娠预防PE的少数药物干预措施之一，已被证明可以降低疾病发病率和不良围产期结局[17]，[18]。传统上，ASA的保护作用归因于抗血小板活性和改善的子宫胎盘灌注；然而，越来越多的证据表明，ASA具有超出血小板抑制的多效作用，包括调节氧化应激、炎症和细胞保护信号[18]。重要的是，实验性PE模型表明，含有ASA的方案可以在胎盘组织中激活PI3K/NRF2/HO-1通路[17]。然而，ASA是否在PE相关应激条件下通过NRF2依赖的抗氧化程序直接影响胎盘滋养层功能仍不明确。

基于我们的初步观察，即PE相关模型中的滋养层功能障碍与缺氧诱导的氧化应激和抗氧化能力受损密切相关，我们假设ASA通过调节NRF2依赖的抗氧化信号通路对滋养层发挥直接保护作用。因此，本研究旨在探讨ASA对NRF2激活的调节作用，并阐明其在与PE相关的病理生理条件下的关键滋养层生物功能的影响。阐明这一机制可能为PE中ASA治疗的分子基础提供新的见解，并确定NRF2作为胎盘保护的潜在治疗靶点。

章节片段

胎盘组织收集

本研究获得了贵州省人民医院伦理委员会的批准（方案编号2018040），并获得了每位参与者的知情同意。PE的诊断依据2013年ACOG指南，定义为妊娠20周后出现的新发高血压（≥140/90 mmHg），伴有蛋白尿（≥300 mg/天）或母体器官功能障碍的证据。

胎盘组织样本在妊娠34+1至42+2周时从三名

为了确定人类子痫前期胎盘中的氧化应激和NRF2相关的抗氧化信号通路是否发生改变，从正常妊娠和轻度及重度PE患者中收集了胎盘组织。PE亚组的基线特征见表2，以便比较轻度和重度PE病例，从而解释后续的胎盘和细胞分析结果。

生化分析显示氧化应激逐渐增加

讨论

PE越来越被认为是一种由胎盘驱动的疾病，其中逐渐加重的胎盘缺氧和氧化应激共同导致滋养层功能障碍和母体系统性疾病[19]。在这项研究中，通过整合人类胎盘组织分析与暴露于不同程度缺氧和氧化应激的滋养层模型的分析，我们证明了NRF2依赖的抗氧化信号通路在应激胎盘中的核心适应机制，并介导了保护作用

在解释胎盘氧化应激和NRF2信号通路时，考虑了临床特征，包括药物使用情况和分娩时的妊娠年龄。大多数参与者在样本收集前未接受ASA治疗，从而最小化了观察到的胎盘反应的潜在混杂因素。

临床上，低剂量ASA仍然是少数基于证据的PE预防干预措施之一。我们的发现提供了机制证据，表明ASA直接针对胎盘滋养层

结论

总之，本研究表明，氧化应激诱导的滋养层功能障碍是PE的基本特征，ASA通过激活NRF2依赖的抗氧化信号通路直接保护滋养层。NRF2对于在缺氧和氧化应激条件下维持滋养层的增殖、侵袭和存活至关重要。这些发现为PE中ASA的治疗提供了机制上的见解，并确定NRF2作为胎盘保护的潜在分子靶点

吴静和曾宇对这项工作做出了同等贡献，并共同担任第一作者。吴静设计了研究方案。曾宇主要负责起草手稿。朱红梅和熊贤燕进行了大部分实验并参与了数据收集。吴静监督了整个项目，分析了数据，并对重要学术内容进行了严格的手稿修订。所有作者都参与了手稿的编辑修改。

资助

本工作得到了贵州省科技项目（编号：QKHJC-ZK[2022]-260）、贵州省高层次创新人才（编号：gzwjrs2023-005）和贵州省卫生健康委员会科技基金（编号：gzwkj2021-320）的支持。

所有作者均声明没有利益冲突。