作为一种信使分子,一氧化氮(NO)受到各学科的广泛重视。近年来的研究表明,NO对正常妊娠的维持起着重要作用。下面就妊娠期NO的合成及作用特点综述如下。

    一、妊娠期NO的合成释放量

    体外研究表明,在内皮细胞密度相同的情况下,妊娠期豚鼠的子宫动脉和颈动脉对乙酰胆碱的反应性松弛作用显著增强。Weiner等[1]认为,这是由于妊娠期内皮衍生的舒张因子活性增加所致。进一步研究表明,妊娠期体内雌激素增加,诱导NO合成酶(NOS)活性增加,产生大量NO,使孕豚鼠血管及胃肠道平滑肌发生相应的适应性变化[2]。早在70年代就发现,雌激素可降低子宫阻力,并增强子宫动脉对乙酰胆碱的舒张作用而使子宫血流量明显增加。近年来发现,这种血流量增加可被NOS抑制剂亚硝基左旋精氨酸甲酯(L-NAME)阻断[3],进一步证实雌激素通过增加NO合成而发挥其对子宫血流量的调节作用。

    Weiner等[4]直接测定孕龄不同的豚鼠心、肾、骨骼肌和食管等组织的结构型NOS(cNOS)活性,发现自妊娠第9天(豚鼠孕龄63±2天)开始,这些组织中的cNOS活性即明显增加,至妊娠第19天达高峰,维持至足月妊娠。而且NO的第二信使——环鸟苷酸(cGMP)在各组织中浓度也明显增加,说明妊娠早期体内NO合成即开始增加。

    1989年,Conrad等[5]测定孕鼠cGMP的血浆水平、尿分泌量及代谢清除率,结果显示,妊娠中晚期血浆cGMP明显增加,cGMP的尿分泌量在整个妊娠期均明显增加,而cGMP的代谢清除率则无明显改变,表明机体组织器官在妊娠期生成cGMP增加。Conrad等[6]认为,妊娠期孕鼠内源性NO合成明显增加,从而使cGMP增加,参与血管扩张和子宫免疫抑制的调节。这是因为:(1)妊娠期NO的稳定代谢产物硝酸盐的尿分泌量及血浆水平增加;(2)妊娠期孕鼠cGMP尿分泌量增加,而且与硝酸盐的尿分泌量增加呈平行关系;(3)NOS抑制剂L-NAME,可抑制尿硝酸盐分泌量的增加;(4)应用电子顺磁共振分光镜检查,孕鼠血液中可检测到NO-血红蛋白,而在非孕鼠血液中未检测到。

    金镇等[7]应用荧光分光光度计测定妊娠妇女和非妊娠妇女血浆NO水平,发现妊娠期血浆NO明显增加,而在妊娠中期增高最明显。

    二、影响妊娠期NO合成的因素

    1.血流动力学:妊娠期间血流量增加,血流速度加快可能是导致NO合成增加的一个重要因素。动物的运动训练可增强内皮依赖性血管舒张并上调内皮型NOS(eNOS)mRNA表达;血管内血流慢性增加,也会增强内皮依赖性血管舒张和内皮衍生的舒张因子释放[8]。血管切应力增加可有效地刺激在体或离体血管及培养内皮细胞的NO释放。研究表明,切应力通过上调eNOS mRNA表达,增强eNOS活性而增加内皮细胞释放NO的能力[9]。妊娠期血流量明显增加,血流速度加快,心搏量增加,均促使血管切应力增加,并增加血管内皮细胞NO释放。

    2.雌激素:妊娠期间,体内大量的雌激素可能是导致NO合成增加的重要因素。在实验动物和人,雌激素可增加内皮细胞、骨骼肌等组织中eNOS mRNA浓度[9]。妊娠期胎儿-胎盘单位合成大量的雌激素,使这些组织中NO释放量增加。Weiner等[4]测定豚鼠心、肾、骨骼肌和食管等组织中cNOS活性,发现孕期较非孕期增加2~4倍,进一步证明了这一点。

    3.子宫NO的合成:研究表明,子宫存在L-精氨酸-NO-cGMP系统。Ramsay等[10]的研究表明,子宫肌层的NOS活性明显低于胎盘滋养细胞的NOS活性;非妊娠、妊娠及临产后的子宫肌层中,钙依赖性cNOS活性无明显差异,而非钙依赖性的诱导型NOS(iNOS)活性则有所不同,但妊娠子宫肌层iNOS活性明显低于非妊娠子宫肌层iNOS活性,临产后子宫肌层iNOS活性则有所增加。表明子宫的NO合成在妊娠期无明显增加,而其静态的维持主要依靠胎盘合成的NO的旁分泌作用。

    4.胎盘NO的合成:胎盘含有大量具有NOS活性的血管内皮细胞和滋养细胞。Myatt等[11]用免疫组织化学方法研究人足月妊娠脐带和胎盘中eNOS分布,发现脐带动、静脉及绒毛干血管内皮细胞eNOS免疫荧光呈阳性,绒毛干及终末绒毛的合体滋养细胞荧光染色也呈阳性,而终末毛细血管内皮和基质免疫荧光呈阴性。同时,Myatt等应用还原型尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸(NADPH)黄递酶底物四唑氮蓝(NBT)组织化学的方法,检测这些组织中是否存在NOS亚型,结果显示,NBT免疫染色图形与eNOS免疫染色图形相同,表明胎儿-胎盘单位中只有eNOS而无其它亚型NOS存在。进一步研究发现,人胎盘绒毛血管的NOS的最适条件是:1 mmol/L NADPH、10 μmol/L四氢叶酸、2 μmol/L FAD(黄素腺嘌呤二核苷酸)、100 μmol/L Ca2+和50 KU/L钙调蛋白;钙调蛋白抑制剂和FAD抑制剂显著减低酶活性,NOS抑制剂呈剂量依赖性抑制酶活性,表明绒毛血管NOS主要为钙-钙调蛋白依赖性eNOS,而非钙依赖性iNOS仅占总活性的5%~6%[12]。Conrad等[13]发现,人胎盘绒毛表达cNOS的主要部位在细胞微粒体部分。合体滋养层有NOS mRNA表达,而且合体滋养层显示NADPH-黄递酶染色阳性,表明合体滋养层存在NOS;而且完全性葡萄胎绒毛(缺乏血管)也能检测到NOS活性,这说明滋养细胞为NO的重要来源,滋养细胞来源的NO可能在抑制绒毛间隙内血小板聚集和防止胎儿半同种移植物排斥方面,发挥重要作用。Eis等[14]的研究表明,合体滋养细胞eNOS免疫染色阳性,而细胞滋养细胞eNOS免疫染色阴性;而且通过滋养细胞培养发现,随着细胞滋养细胞融合为合体滋养细胞,其eNOS免疫染色由阴性转为阳性,表明合体滋养细胞表达eNOS,是NO的重要来源。另外,羊膜内皮细胞和绒毛膜细胞滋养细胞层eNOS染色阴性[14]

    三、妊娠期NO合成增加的意义

    1.降低外周血管阻力:妊娠期NO合成增加,激活鸟苷酸环化酶,cGMP增加,血管平滑肌松弛,心血管系统发生相应变化,如外周血管阻力下降、血压降低、心率加快等,以适应妊娠的生理需要。Ahokas等[15]研究发现,抑制NO合成可使孕鼠外周血管阻力增加,血压升高,心脏指数下降,并使多数器官(包括胎盘)的血流量减少,说明NO在妊娠期心血管调节中发挥重要作用。妊娠期血管对血管紧张素Ⅱ、去甲肾上腺素的反应性降低,过去将此归于前列环素的作用。但是,抑制环氧化酶(前列环素合成的限速酶)未能使大鼠及豚鼠血管的反应性发生变化。Molnar

    等[16]发现,抑制NO合成可使孕鼠血管系统对血管紧张素Ⅱ和去甲肾上腺素的反应性增加而导致血压升高、心率减慢。说明NO在调节血管对各种血管加压素的反应性方面发挥重要作用。妊高征患者NO的释放量减少,而且,妊高征病情越重,血浆NO水平越低[7]。说明NO有显著的舒血管作用。

    2.免疫保护作用:NO的产生常伴有免疫功能的抑制,抑制中性粒细胞的粘附和聚集[17],尤其是,胎盘滋养细胞产生的NO可能调节母体白细胞与滋养细胞的粘附,阻止白细胞通过滋养细胞层迁移到含有父亲来源的HLA抗原的绒毛中心,从而防止胎儿半同种移植物排斥反应。同时,NO通过与含铁酶的铁-硫中心结合,导致细胞呼吸链活性和DNA合成的抑制,发挥杀灭微生物的作用。胎盘滋养层产生的大量NO可能在保护胎儿免遭母体内感染微生物侵袭方面,也发挥重要作用。

    3.抑制血小板凝集:妊娠期,血液处于高凝状态,易发生血小板凝集,而血液及组织中高水平的NO可以防止血小板粘附和聚集[17],尤其是滋养层来源的NO可能抑制绒毛间隙内血小板聚集,从而保证胎儿的血液供应。

    4.抑制妊娠期子宫收缩:离体实验发现,NO前体物质L-精氨酸或NO供体硝普钠可使孕鼠子宫肌组织明显松弛。而NOS抑制剂L-NAME或鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝则使子宫肌组织收缩增强。表明子宫肌组织存在L-精氨酸-NO-cGMP系统,而且NO对妊娠子宫有较强松弛作用[18]。但研究证实,妊娠中期以后,cGMP对NO的反应出现下调现象,以利于足月妊娠分娩的发动。抑制NO合成不影响预产期,表明NO不影响正常分娩的发动。

    综上所述,妊娠期机体各组织,尤其是血管内皮细胞及胎盘滋养细胞释放大量NO,调节心血管、免疫及血液系统等,以适应妊娠需要,并为胎儿的生长提供良好的环境。如果妊娠期机体合成NO发生障碍,将导致妊娠并发症。

    参考文献

    1 Weiner CP, Martinez E, Zhu LK, et al. In vitro release of endothelium derived relaxing factor by acetycholine is increased during the guinea pig pregnancy. Am J Obstet Gynecol, 1989,161:1599-1605.

    2 Weiner CP, Zhu LK, Herring J, et al. The effect of pregnancy upon the endothelium and smooth muscle: their role in reduced adrenergic sensitivity. Am J Physiol, 1991,261:1275-1283.

    3 Van Buren GA, Yang DS, Clark KE. Estrogen-induced vasodilation is antagonized by L-nitro arginine methyl easter, an inhibitor of nitric oxide synthesis. Am J Obstet Gynecol, 1992,167:828-833.

    4 Weiner CP, Knowles RG, Moncada S. Induction of nitric oxide synthesis early in pregnancy. Am J Obstet Gynecol, 1994,171:838-843.

    5 Conrad KP,<