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单词 早孕因子研究进展
释义

【早孕因子研究进展】
 

早孕因子(EPF)是孕卵着床前到妊娠中期存在于孕母及胎生动物血清中的具有免疫调节活性的多肽,是卵受精后最早出现的与妊娠有关的物质。检测血清中的EPF可作为着床前超早孕诊断的独特指标,并可区分不育原因是由于胚胎植入障碍还是卵子根本未能受精,判断体外受精的胚胎移植成活率,预测死胎及先兆流产,进而为抗早早孕避孕药的使用提供最早期的检测诊断指标等。EPF研究对计划生育临床、优生优育、试管婴儿、产科病理以及珍稀动物繁殖和选种等领域有重大意义。

EPF一词最早出现于70年代中期文献中,而最先对其进行全面研究的是澳大利亚昆士兰大学摩顿(H.Morton)。1974年,摩顿等为寻找天然的移植免疫模型,在抗淋巴细胞血清的玫瑰花结抑制实验(Ea-RIT)中发现早孕小鼠血清中存在一种能增强ALS花结抑制活性的因子,即EPF;进一步研究后发现,EPF存在于人和多种胎生动物早孕期血清中,小鼠交配后6h、兔交配后16h,大鼠、绵羊、牛、猪交配后24h,人受精后48h即可测出EPF,远早于HCG的测出时间。妊娠母体和动物体内EPF持续存在的时间虽不相同,但分娩或人工流产后及难产流产前孕妇血清中EPF迅速下降或消失,并且在滋养细胞肿瘤和睾丸生殖细胞肿瘤病人血清中亦可测出EPF样活性。由此在世界范围内引起许多学者的极大兴趣,澳大利亚、日本、美国、德国、印度和中国等国的学者曾发表了许多关于EPF的生化、免疫特性的报道,但将EPF制成单克隆抗体的只有澳大利亚和中国。摩顿于1986年获EPF单克隆抗体研究专利,继之于1988年获使用EPF单抗终止动物妊娠实验专利,1990年摩顿报道肿瘤细胞及传代细胞的分裂增殖有赖于EPF,抗EPF单克隆抗体可干扰和杀伤肿瘤细胞。国内对EPF的研究始于1986年。1987年,郑振群首先在国外报道了国人孕妇血清中存在EPF。苏宝田等于1986年起对EPF的生化学的和免疫学的特性等进行了一系列研究,从早孕妇女血清中提取并纯化了EPF,制备了兔和鼠抗人EPF抗血清,于1991年制备成功4株抗EPF单克隆抗体杂交瘤细胞株。

EPF可耐受56℃的温度,72℃时则失活,无动物种属和品系特异性,但人和各种动物的EPF分子量不同,小鼠的EPF为21000,PI=6.83;孕猪的EPF有450000、250000、90000、45000、20000等多种;孕牛的EPF有70000和80000两种;孕3~8周的母羊血清中可区分出分子量为20000和67000两种多肽;人的EPF分子量因标本来源不同及所用的提取步骤和仪器不同而各异,因而所报道的分子量也稍有差异。不同学者报道的人EPF分子量有21500,PI=6.5;19000、3800、57500,PI=6.45及8.2;21000、24000等;其氨基酸序列与胰蛋白酶抑制剂近似。1991年,K.F.Tonissen等应用基因组克隆分析法,发现妊娠血清中EPF活性的主要成分是硫氧还蛋白(Trx);人的Trx基因为13Kb,含有5个外显子编码顺序组成的蛋白质,分子量为12000,表明对EPF生化特性的研究已深入至分子水平。

EPF在体内的来源迄今仍未能完全阐明,目前的研究认为主要有3方面:母源性的(m-EPF)、胎源性的(f-EPF)及肿瘤源性的(t-EPF)。m-EPF在植入前期及围植入期(periimplantation)时产生,由EPF-A和EPF-B两种成分组成;EPF-A是雌激素依赖性的,由输卵管产生,在人及多种动物临排卵期血中可发现其前体,它的存在与受精和妊娠无关。EPFB则是妊娠依赖性的,是妊娠开始时卵巢受到卵因子(EPF-B释放因子)的刺激而产生,卵细胞从被精子穿透开始释放卵因子并持续到囊胚形成。1991年,A.C.Cavanagh等发现卵巢是唯一产生活性EPF的器官,但卵巢的活性受输卵管产生的抑制物质的调控;m-EPF的两种组成成分实际上是EPF和一个或数个抑制剂综合而成;抑制成分受激素调节,可能是一个重要的EPF生物调节剂;随着妊娠时间的延长,m-EPF发生变化,但起变化的不是活性成分而是抑制成分。f-EPF产生于植入期并持续到妊娠中期,仅有一个活性成分。1986年,C.Orozco等给未孕成年雌鼠注射合成的血小板活化因子(PAF),1h后从小鼠血中测出EPF活性;应用PAF拮抗剂则此作用消失。1990年,王家骥等发现在孕妇血清和受精卵培养液中引起EPF活性表达的物质不是同类物质,氯仿能去除小鼠受精卵培养上清液中的EPF活性,但不能消除孕妇血清中的EPF活性。提示着床前胚胎释放的胎源性血小板活化因子(EDPAF)等脂类物质可能是引发产生血清EPF的动因。1987年和1989年,F.M.Clarke和胡承阅等从羊胎盘组织浸出液及早孕妇女绒毛组织体外培养上清液中测出EPF活性,说明着床后血清中EPF来自绒毛组织。但至今对EDPAF与EPF之间的内在联系以及确切的作用环节尚不清楚。t-EPF存在于滋养细胞和睾丸生殖细胞等肿瘤病人血清中。1986年,H.Morton等从人绒癌细胞株Bewo培养上清液中提取t-EPF,并以此为抗原制备了抗人EPF单克隆抗体。1987年和1990年,A.R.Metha和苏宝田等从绒癌患者血清中分离提取了t-EPF。其他学者陆续在非生殖细胞起源的肿瘤病人(乳腺癌、黑色素瘤等)血清中,在人膀胱癌、人T淋巴细胞白血病细胞株、牛肾细胞株等条件培养上清液中均测出EPF样活性。K.A.Quinn等认为t-ETP是调节培养的肿瘤细胞和传代细胞株生长分化的产物,体外肿瘤细胞及传代细胞株的持续生长有赖于EPF的存在。研究发现,无论何种来源的EPF都具有类似的分子构型和相似的玫瑰花结抑制活性及免疫交叉反应,但它们在某些生化特性方面则存在差异,如f-EPF和t-EPF虽有m-EPF相应的组分,但不能像m-EPF一样被40%的氯化胺分离沉淀,m-EPF可与大分子载体蛋白质结合存在于循环血液中,而f-EPF和t-EPF则不能和蛋白质载体结合。

EPF在妊娠过程中的作用主要表现在以下两方面:第一,表现在调节胎母免疫反应和保护胎儿不被免疫排斥中起重要作用。1975年,H.Morton等首先发现EPF在体外具有增强ALS抑制玫瑰花结形成的能力;但EPF本身并不能直接影响玫瑰花结的形成,而是先与某些淋巴细胞结合产生抑制因子,协同ALS的花结发挥抑制效应。1988年,B.E.Rolfe等证实EPF可引起淋巴细胞产生抑制因子,后者可预防母体对发育中的胚胎起免疫排斥作用。1986年,R.Roy等发现EPF能抑制混合淋巴细胞反应(MLR)的识别相。1987年,张丽风等进一步证明EPF的花抑效应有赖于CD4阳性细胞。1991年,邓松华和王敏华等分别证明EPF及t-EPF能抑制Con A诱导的脾淋巴细胞增殖反应。1990年,王敏华等以MTT比色法证明t-EPF在体外能抑制小鼠TH淋巴细胞合成和分泌IL2。已知IL2可导致小鼠流产,因而推测早期妊娠母体通过EPF抑制IL2的合成与分泌及蜕膜组织合成分泌的PGE2协同作用于孕母体内的局部免疫调节机制。EPF的第2个表现是作为“生长因子”发挥作用。1990年,K.A.Quinn等证实植入期的胚胎细胞、肿瘤细胞、转化细胞均可产生EPF。胚胎、肿瘤的生长、存活均需要EPF。1989年,S.AthanasasPolatsis等分别在小鼠性交后第32、56h应用抗EPF单克隆IgG被动免疫小鼠,或分别在性交后第8、16、32、46h用抗EPF多克隆抗体免疫小鼠,发现胚胎发育终止。1991年,他进一步证实给怀孕第3d的小鼠以抗EPFIgG及IgM,两组小鼠分别有54%和25%的二细胞期胚胎不能发育成四细胞期,并且证实这一作用是间接的。

已知药物等有害物质导致胎儿致畸的敏感期大多在受孕后12~56d,因此,超早孕诊断具有重要意义;而目前临床应用的hCG早早孕诊断卡等最早需在月经过期后7~15d才能作出诊断,因此EPF的着床前超早孕诊断为孕妇优生提供了可能。EPF的检测亦可用于观察避孕药具的早期疗效。1991年,Straube W.给42名妇女使用RU486,7d后全部妇女血清EPF阴性,而此时孕妇血中β~hCG和孕酮却未见突然下降。进一步研究证实用,EPF诊断流产早于hCG孕酮,甚至早于超声波的诊断。在检测体外受精试管婴儿成活率方面:1988年,F.Nahhas检测体外受精怀孕妇女后发现胚胎转输第6天妇女血清即可测出EPF活性;中村辛雄等认为,将体外受精卵植入母体后,若迟迟不能测出EPF,则说明植入的胚胎已流产。在鉴别诊断恶性肿瘤方面:1989年,A.R.Mehta和王敏华等分别提出EPF的测定可作为葡萄胎、恶葡及绒癌的鉴别诊断指标。1990年,王敏华等检测葡萄胎、恶葡及绒癌患者治疗前后血清EPF的变化,发现葡萄胎患者治疗前后EPF均为阴性,而后两种患者治疗前EPF阳性,治疗后开始转阴。EPF的研究成果还为寻找干扰肿瘤生长及抗着床避孕的研究工作开辟了新的途径。1991年,K.A.Qiunn等将抗人EPF单克隆抗体加入培养有鼠黑色素瘤及鼠纤维肌瘤的培养液中,发现随着抗EPF抗体浓度的递增,细胞分裂抑制率提高细胞死亡数增加;将抗EPF单克隆抗体注入受精后着床前的孕鼠腹腔,可使胚胎着床数及产仔数明显下降。

近年来国内外对EPT的研究进展虽然较快,但在理论上如EPF的产生来源及部位、化学结构式、EPF的免疫调节机理及其进一步的临床应用均有待深入研究;目前的EPF检测方法仍大多采用花结抑制试验,操作繁琐,试验流程较长,条件不易控制,难以广泛应用于临床,因而设计更为简便的检测方法是当前急需解决的课题。EPF的检测应用于畜牧业(如奶牛等)及珍稀动物(如熊猫等)的繁殖育种等领域已引起国内外的关注,但有待于进一步开发与研究。

【参考文献】:

1 Morton H,et al.Lancet,1977,1:394~397

2 Orozco C,et al.Platelet-activating factor induces the expression of early pregnancy factor activity in female mice.

3 Mehta A R,et al.AJRIM,1987,14:67~69

4 苏宝田,等.免疫学杂志,1988,4:262~264

5 Rolfe B E,et al.Clin Exp Immunol.,1988,73:219~225

6 Mehta A R,et al.J Biol Chem.,1989,264:2266~2271

7 Quinn K A,et al.Clin Exp Immunol.,1990,80:100~108

8 Athanasas-Platsis S,et al.J Reprod Fert.,1991,92:443~451

9 Tonissen K F.Gene.,1991,102:221~228

10 Cavanagh A C,et al.J Reprod Fert.,199,91:239~248

(安徽医科大学王家骥副教授撰;苏宝田审)

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