分娩往往伴随着炎症反应，炎症诱发羊膜上皮细胞发生老化。研究表明衰老的细胞可以释放衰老相关分泌表型（SASPs）以及损伤相关模式分子（DAMPs），前者常包含MMP9、GM-CSF、TNF-α、IL-6和IL-8等炎症细胞因子，后者包括常见的热休克蛋白70（HSP70）以及高迁移率族蛋白B1（HMGB1）。同时衰老损伤的细胞可以激活调控细胞生长、发育、分化、凋亡的信号通路—P38 MAPK。外泌体作为细胞间的交流媒介，内含脂质、蛋白质及核酸，在炎症的发生过程中发挥着重要作用。羊水中肺表面活性物质从妊娠33周或34周起开始逐渐增加。SP-A 和 SP-D作为肺泡表面活性物质的部分组成成分，同时也是先天免疫系统的一部分，在维持表面活性剂稳态、病原体清除、炎症控制、T细胞调节和凋亡中发挥关键作用，因此肺泡表面活性物质在妊娠和分娩过程中也扮演着重要角色。研究分娩发动的机制可提高对胎膜早破、早产等异常分娩情况的认识，若能对上述异常情况及时干预，保障母儿安全，那么这将是产科事业向前迈进的一大步。近日，山东第一医科大学附属省立医院王谢桐和李磊研究团队在Frontiers in Cell and Developmental Biology上发表题为“Fetal lung-derived exosomes in term labor amniotic fluid induce amniotic membrane senescence”的研究论文(2022 Jul 4;10:889861)，第一作者为万书婷硕士。
该研究共分为三个部分，第一部分为临床标本实验，收集正常足月临产和足月选择性剖宫产产妇的羊膜，通过SA-β-gal染色证实了足月临产羊膜发生老化。第二部分为细胞实验：经过梯度离心以及超速离心分离出足月临产羊水来源外泌体（TL-exo）和足月未临产羊水来源外泌体（TNIL-exo）。并通过western blot分析证明了羊水来源的外泌体表达II型肺泡上皮细胞标志物SP-C和EPCAM,从而证明羊水来源外泌体中含有胎肺来源外泌体。随后研究者提取了原代人羊膜上皮细胞（hAEC），并分别用TNIL-exo和TL-exo干预hAECs。Western blot分析了两组细胞P38 MAPK、PP38 MAPK和DAMPs的表达水平；流式细胞术分析了两组细胞的凋亡率；ELISA检测了两组细胞培养液上清的SASPs浓度。最后结果表明TL-exo组的细胞上述指标均较TNIL-exo组明显升高，且具有统计学意义。
为了进一步证实胎肺来源外泌体是否在这其中发挥着作用，研究者使用人肺泡腺癌基底上皮细胞（A549）进行了验证实验。该细胞系能够分泌肺泡表面活性物质，因此常作为人肺泡II型上皮细胞的替代细胞模型。实验人员提取了A549细胞上清来源的外泌体（A549-exo）,将A549-exo与hAECs共培养，同时设置空白对照组，分别检测两组细胞的P38 MAPK、PP38 MAPK、DAMPs、细胞凋亡率以及SASPs的表达水平，结果显示A549-exo组的上述指标均明显高于空白对照组。因此通过以上两部分细胞实验，证实了足月临产的羊水中胎肺来源外泌体可以诱导羊膜上皮细胞发生衰老，这可能是分娩发动的又一原因。实验的第三部分为细胞实验：通过向14.5 dpc的孕鼠羊膜腔内注射A549-exo，同时对照组注射等量的无菌PBS，观察两组孕鼠阴道流血以及早产的发生情况。结果发现A549-exo组的孕鼠上述异常情况的发生率均高于空白对照组，说明胎肺来源外泌体可能通过诱导羊膜上皮细胞老化从而导致妊娠小鼠发生阴道流血以及早产。参考文献：Fetal Lung-Derived Exosomes in Term Labor Amniotic Fluid Induce Amniotic Membrane Senescence, Front Cell Dev Biol. 2022 Jul 4;10:889861. doi: 10.3389/fcell.2022.889861.
外泌体资讯网 Front Cell Dev Biol | 山东第一医科大学王谢桐和李磊研究团队发现分娩的机制可能与足月临产羊水中胎肺来源外泌体诱导羊膜上皮细胞发生衰老相关
