发病机制:
1.基本病理变化 全身小动脉
痉挛是基本病变。由于小动脉
痉挛,造成管腔狭窄,周围阻力增大,血流减慢,血管内皮细胞损伤,通透性增加,体液和蛋白质渗漏,微循环灌注不足,导致各脏器缺血、缺氧及功能障碍。
2.主要脏器病理生理变化
(1)脑:正常人脑的重量仅占体重的2.2%,而脑血流量占心排出量的15%,脑耗氧量占总耗氧量的23%。脑部小动脉
痉挛引起脑组织缺血、缺氧、乳酸、腺苷等代谢产物增加,血管扩张,通透性增高,发生
脑水肿。
子痫死亡病人都表现有
脑水肿。近来大量CT检查发现
脑水肿是
子痫前期病人的主要病理生理现象。缺氧、血管
痉挛、渗出、
水肿可引起神经功能紊乱,出现
头痛,头晕,恶心,
呕吐,
意识障碍及
抽搐等现象。严重病例脑血管自身调节功能丧失,引起点状或局限性斑状
出血、脑癌等。脑电图可有
癫痫样放电表现,脑血流图测定重症患者
血压越高,则可出现左侧波幅越低。
(2)心脏:冠状动脉
痉挛,引起心肌供血不足,间质
水肿,严重者出现点状
出血及坏死。妊高征患者水钠潴留,血液浓缩及血黏稠度增高,引起心脏前负荷及心排血量降低和左心室后负荷升高,导致左心衰竭和
肺水肿。超声心动图显示妊高征患者的右心室舒张时内径明显扩大,左心室舒张末期压力升高,心室收缩功能下降,左心室射血分数下降。因为重度妊高征患者有不同程度的
贫血,低蛋白血症,血浆胶体渗透压降低,造成心包少量或中等量积液。重度妊高征患者的心内膜活检可见心脏细胞肥大,脑浆颗粒样变,心肌间质有局限性纤维变化,和点状
出血和局限性坏死。
(3)肺:
肺水肿和弥漫性支
气管
出血是
子痫死亡患者最常见的病理改变,小面积纤维沉着也属常见。
(4)肝脏:妊高征患者的肝脏小动脉
痉挛引起肝细胞缺血,但肝脏的大体病损仅在
子痫死亡病人中见到,约1/3为显微镜下异常。一般自肝窦开始,以后可扩展至邻近的静脉血管,严重者因血管破裂,肝实质
出血及肝包膜下血肿,出现上
腹痛不适,甚至血肿破裂至腹腔大
出血死亡。
肝小动脉
痉挛时,肝细胞缺血、
肿胀,细胞膜通透性增高,肝细胞线粒体内的丙氨酸氨基转移酶(ALT)释放,患者ALT,门冬氨酸氨基转移酶(AST),碱性磷酸酶(AKP),胆红素均可升高,出现轻度
黄疸。脂代谢也有明显改变,血中极低密度脂蛋白可能是造成内皮损伤的原因之一。正常情况下血浆白蛋白可与非脂化游离脂肪酸结合,减少三酰甘油在血管内堆积,血浆白蛋白与极低密度脂蛋白比值下降时,三酰甘油可在血管内堆积,损伤血管。
(5)肾脏:正常妊娠时,肾脏体积增大,肾血浆流量及肾小球滤过率均增加,代谢产物排泄增多。妊高征时肾小动脉
痉挛。光学显微镜下见肾小球轻度变小,肾小管毛细血管腔的直径缩小,电子显微镜下可见肾小球毛细血管增粗,内皮细胞增大,毛细血管腔变小甚至闭塞,导致血流减少。肾小球病灶内可有大量或成堆的葡萄状脂质,可能为胆固醇或胆固醇脂。
正常妊娠时肾小球大分子蛋白不能滤过,小分子蛋白可以滤过,但又可被肾小管重吸收。妊高征患者肾血流量减少,肾小球滤过率随之下降。肾小球亦可有梗死,内皮下有纤维样物质,可使肾小球前小动脉极度狭窄,引起肾小球损伤,使其渗透性增高,选择性下降,大分子蛋白也能通过,出现蛋白尿。
(6)胎盘:正常妊娠时为保证胎儿血液供应,胎盘位置血管被滋养细胞侵蚀而扩张,子宫螺旋动脉的直径明显增大,内皮被滋养层取代,血管中层平滑肌和内弹力层被滋养层和含有纤维的无定形基质代替。随着妊娠的进展,这些改变由螺旋动脉的蜕膜段逐渐扩展到肌层,甚至累及子宫动脉远端。但妊高征患者的妇女胎盘位置血管缺乏这种生理改变,或仅限于蜕膜部分的血管,螺旋动脉的肌层段仍保留非妊娠期的血管平滑肌和蜕膜组成。由于胎盘螺旋动脉内皮细胞受损,绒毛间血液回流减少引起胎盘血流灌注低下。其子宫胎盘血管有急性
动脉粥样硬化,受累血管可发生坏死,血管壁成分常被无定形物质和泡沫细胞替代,并可能进展到血管消失。这些病损最常见于基底动脉,因这些动脉不发生滋养层反应,血管消失现象与
胎盘梗死区符合。
镜下观察:胎盘中合体细胞层有细胞坏死及退化,存活细胞的微绒毛密度下降,内质网胞饮作用和分泌活性降低。细胞滋养层细胞数量增大,有较高的有丝分裂活性。滋养层基底膜不规则增厚。
【病因】
病因:妊高征的确切病因至今尚未完全明了,因而现在仍缺乏有效地预防措施,探讨其病因始终是产科领域重要课题。基础医学的发展推动了这方面研究的不断深入。并取得了可喜的进展。多年来国内、外许多学者进行了多方面的观察、研究和探索,提出了各种学说,如免疫学说,子宫-胎盘缺血学说,遗传学说,血管活性物质失衡,凝血系统与纤溶系统失调学说,缺钙及其他等,但仅能说明部分机制,故有人认为妊高征是多因素综合作用的结果。
1.免疫学说 妊娠是一个复杂的生理过程,从免疫学角度上看类似于器官移植,带有父方异体抗原成分的胚胎,对母体来说是一个移植物,母体免疫系统对此进行识别并产生免疫应答。但就其结局而言又与器官移植不同,母体对胎儿产生保护性免疫应答,直至胎儿娩出。可以设想一旦母胎之间的平衡失调,那么异体的胚胎抗原将被排斥,并造成临床上的病理性妊娠,如
流产、不孕、妊高征、
早产、低体重儿等。据目前研究,引起免疫平衡失调的因素以以下几个方面最为主要。
(1)妊高征与人类白细胞抗原的相关性:
①随着对移植免疫机制认识的深入,人们发现细胞膜上的人类白细胞抗原(human leucocyte antigen,HLA)对组织移植、
排斥反应的发生起决定性作用。HLA是位于人第6号染色体短臂上一群高度多态性的紧密连锁的基因群。它所编码的主要组织相容性抗原,在特异性免疫中处于中心地位。现已表明HLA不仅控制着同种
排斥反应,而且与机体免疫应答、免疫调节及某些病理状态的产生密切相关。此抗原又分为2类,?类有ABC抗原,?类有DR抗原。近年对滋养叶细胞抗原研究发现,绒毛滋养叶细胞对HLA-?类和?类抗原不表达,但对非绒毛滋养细胞(即浸润至子宫蜕膜层甚至达子宫浅肌层以及螺旋动脉内皮层,与母血及子宫组织有直接接触的滋养细胞层)高度表达。此种HLA-?抗原为HLA-G抗原,与母体接触中可能引起遗传信息传递作用,使母体及早识别胚胎异体抗原。Goldman-Wohl等应用抗原杂交方法检测正常妊娠妇女及妊高征患者胎盘组织中的HLA-G表达,发现在固定绒毛外滋养细胞HLA-G大量表达,并随着侵袭性的增强而表达量增加,妊高征组中10例有9例HLA-G表达缺乏或较正常组减少。推测妊高征胎盘滋养细胞由于缺乏表达具有保护作用的HLA-G而易受母体免疫系统[主要是蜕膜自然杀伤细胞(NK)和一些细胞毒性细胞因子]的攻击,不能有效侵入母体螺旋动脉造成绒毛着床过浅,血管发育欠佳导致血管重铸受阻,不能形成血流灌注丰富的胎盘。
②现代免疫学认为,在器官移植中,供、受双方的HLA相容性越大,移植成功率越高。而在母胎界面上,母胎HLA相容性越大,那么母体就越不能识别胚胎抗原,就不能产生封闭抗体,胚胎得不到封闭抗体的保护而遭排斥,即产生病理性妊娠,如
流产、不孕、妊高征、
早产等。胡兴、吴乾瑜、刘国成等研究人类白细胞抗原与妊高征相关性时发现,妊高征组HLA-DR
4抗原频率、母胎HLA-DR
4抗原共享率和等位基因0405的基因频率较对照组显著增高。他们考虑等位基因0405为妊高征的易感基因,可能与妊高征致病基因链锁不平衡导致免疫系统紊乱或直接作为免疫应答基因通过基因产物如抗原影响巨噬细胞呈递抗原,或与
其他细胞间相互作用,引起母体血管内皮细胞受损而导致妊高征的发生。母胎间的HLA-DR共享率增加,相容性增大,使母体对胎儿抗原的识别能力弱,同时由于缺少HLA-DR抗原对母体免疫系统的刺激,使母体不能产生维持妊娠所必需的封闭抗体。结果一方面不能封闭进入母体内的胎盘抗原成分,形成免疫复合物沉积在组织内造成损害,另一方面由于不能与胎盘滋养层细胞的表面抗原结合封闭其抗原,使其不能再与母体细胞毒性抗原结合,而激活免疫吞噬系统T
淋巴细胞,从而引起细胞毒性损害,故母胎间HLA抗原相容性越大,越容易发生妊高征。
但也有相反的观点,Wihon等认为妊高征与HLA无关。
(2)免疫营养/免疫损伤平衡失调:免疫系统对异体抗原的反应主要通过辅助T细胞(Th)及其细胞因子调节,过去发现,正常妊娠妇女Th抑制性T细胞(Ts)比率下降。而妊高征患者Th/Ts比率上升。目前研究发现,正常母-胎免疫平衡关键在于Th1/Th2之间的免疫平衡。
Th按其分泌的细胞因子不同分为3种亚型:Th1细胞分泌白细胞介素2、12(IL-2,IL-12),干扰素-γ(IFN-γ),
肿瘤坏死因子Ω、?(TNF-Ω,?),促进细胞免疫;Th2细胞分泌白细胞介素4,5,10,13(IL-4,IL-5,IL-10,IL-13)促进体液免疫;Th0细胞分泌以上各种因子。这些细胞免疫因子以自分泌和(或)旁分泌的形式形成免疫调节网络,调节和控制胎盘血管床的生成和血流,以及各种相关免疫因子的生成。
在免疫系统对异体抗原的反应中,Th1型免疫反应表现为免疫杀伤,Th2型免疫反应则表现为免疫防护或免疫营养。Saito等发现正常妊娠妇女中Th1∮Th2的比值在妊娠中、晚期较正常非妊娠妇女低,而妊高征患者外周血中Th1细胞百分含量及Th1∮Th2显著高于正常妊娠妇女。体外培养的重度妊高征患者外周血
单核细胞(PBMCs)中IL-12,的表达显著高于正常妊娠妇女,且Th1/Th2比值与IL-12表达呈正相关。TNF-Ω,IL-2,IFN-γ的分泌量较后者高,TNF-Ω/IL-4、IL-2/IL-4、IFN-γ/IL-4 3者之比前者也高于后者,且平均动脉压与Th1型细胞因子IL-2、IFN-γ、TNF-Ω的表达具有相关性。妊高征患者体内具有保护作用的Th2型细胞因子分泌减少,而具有免疫杀伤作用的Th1型细胞因子表达增加使Th1/Th2的比例失衡,导致妊高征病理生理的发生、发展。
(3)免疫复合物的影响:免疫复合物(immune complex,IC)为抗原抗体的结合产物,在清除和破坏多种抗原中起着不可缺少的作用。正常妊娠时每天约有10万个滋养叶细胞,大约相当于1g的组织进入母体循环,可与母体抗体形成免疫复合物,被母体的单核巨噬细胞系统吞噬。妊高征患者进入母血中的滋养层细胞增多,比正常妊娠妇女高20倍,所形成的免疫复合物明显增多。IC沉积在肾小球基底膜后,通过相应的免疫反应发生肾小球肾炎样改变,使基底膜通透性增加,大量蛋白涌出。IC沉积在子宫胎盘的蜕膜血管壁时,激活补体系统,通过游离的活性物质引起炎性反应,致血管内皮损伤,胎盘血流障碍,胎儿缺血缺氧。1999年上官毕文等通过检测妊高征患者血浆中末端补体复合物(SC5b-9)探讨妊高征的发生和发展。结果SC5b-9含量在妊高征及有妊高征高危因素者中显著增高。SC5b-9是补体活化的末端产物C5b-9在血浆中与S蛋白结合的复合物。它可通过与血小板、
中性粒细胞、上皮细胞、红细胞等细胞膜上的S蛋白受体结合,从而导致细胞溶解,提示IC可能参与了补体激活。SCSb-9复合物增加,对全身血管内皮细胞产生毒性作用,使血管内皮受损及多脏器多系统损伤,最终导致妊高征。
2.胎盘或滋养细胞缺血学说
(1)滋养细胞黏附分子表达与妊高征:胎儿-胎盘的
生长发育主要取决于细胞滋养细胞(cytotrophoblast,CTB)分化和子宫胎盘血管网络的构建。CTB可以形成合体滋养细胞和间质滋养细胞(即绒毛外滋养细胞)。早孕时CTB分化形成游离绒毛和固定绒毛。前者直接浸泡在绒毛间隙中,与母血进行营养物质及气体交换,后者增生并突破子宫内膜的基底层,成为间质滋养细胞浸润蜕膜、肌层和血管。早孕时血管浸润仅达蜕膜层,中期妊娠时浸润达浅肌层1/3,晚孕期间质滋养细胞分散在局部蜕膜、肌层及血管区。间质滋养细胞沿螺旋小动脉逆行浸润逐步取代血管内皮细胞,深入血管壁,降解血管平滑肌及弹力纤维,使血管腔扩大,血流阻力下降,血流量增大。这一过程称为血管重铸。而CTIS与蜕膜表面粘连、附着,沿着血管内皮逆行转移和向蜕膜间质浸润的这种生物学行为与其表面黏附分子(cell adhesion molecule,CAM)表型有关(CAM是一类广泛分布于细胞表面和细胞外基质的糖蛋白。它分为4大家族:整合素家族、钙调素家族、选择素家族和免疫球蛋白超家族)。例如,浸润型细胞表面表达整合素Ω1、Ω5和?1,而粘连型的整合素表型则为Ω6和?4。在整个胚胎着床及胎盘形成过程中,滋养细胞黏附分子表型随之发生相应的转换。一旦表型转换障碍,则可导致滋养细胞浸润能力受损和浅着床。妊高征患者胎盘的CTB黏附表型转换模式存在明显障碍。整合素Ω6?4,Ω6v?6和E-钙调素表达水平高;但缺乏Ωv?3、Ω1?1、VE-钙调素,血管黏附分子及血小板黏附分子等表达;从而不能完成黏附表型的转变,不能由上皮表型拟合形成血管内皮表型并获得浸润表型,导致CTB分化浸润受阻,不能浸润蜕膜、肌层及螺旋小动脉,使胎盘血管网络
生长发育不良,造成胎盘浅着床和胎盘缺血、缺氧的病理性改变。
目前对CTB调节表达CAM的确切机制还不完全清楚。体外培养CTB的浸润实验模型提示:低氧张力可以通过调节CTB黏附表型,抑制CTB体外浸润能力。Pijnenbong等发现妊高征患者CTB存在自身内在的缺陷,使之不能表达以玻璃黏蛋白和纤维结合素为配体的整合素分子。Irving等认为调节CTB表达CAM主要是受CTB自分泌和旁分泌过程中的一些细胞生长因子影响。如
表皮生长因子,胰岛素样生长因子,转化生长因子等。另外,TNF-Ω,IL-1Ω,IL-1?等一些炎性细胞因子也可影响CTB表达CAM。
(2)血管内皮生长因子与妊高征:血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)是一种分泌性糖基化多肽因子,具有强烈的促血管生长及增加微血管通透性作用,是一种特异性的内皮细胞有丝分裂原,是人体生理性新生血管网形成的重要因子。胎盘是一个充满血管网络的器官,在胎盘血管发育过程中,VEGF发挥重要作用。
实验