维生素D是人体必需维生素之一，也是一种可以由人体自身合成并代谢的类固醇类激素。皮肤在UVB的照射下产生维生素D的前体，它运输至肝脏并完成第一次羟基化反应形成25(OH)D3。血液中25(OH)D3的水平是体内维生素D状态的可靠指标，它于肾脏和肾外器官中在CYP27B1酶的催化作用下完成活化，形成1，25(OH)2D3的活性形式，并通过genomic和non-genomic作用途径在钙离子吸收、骨骼形成、血压调节和生殖等重要生理过程中发挥广泛的生物学作用。　　妊娠早期，血清中游离和结合形式的1，25(OH)2D3浓度可升高2-3倍，胎盘作为妊娠期重要的维生素D肾外活化器官，对血清中1，25(OH)2D3浓度的升高做出了很大的贡献。人胎盘可表达维生素D受体(VDR)、维生素D代谢酶CYP24A1和维生素D活化酶CYP27B1等分子。维生素D可参与胎盘功能的调节，例如1，25(OH)2D3能够调控滋养层细胞中人绒毛膜促性腺激素(hCG)、胎盘催乳素(hPL)、雌激素和孕激素的释放，可以刺激滋养层细胞和蜕膜细胞表达CAMP抗菌肽，通过调节先天免疫反应使细胞免受病原微生物的感染。　　子痫前期是特发于人类的妊娠期多系统综合征，在全球范围内的发病率约占孕妇总数的5％-10％;其临床表现主要为妊娠20周以后突然发生的高血压和蛋白尿等症状，并伴随有多脏器的损伤，是目前产科临床导致孕产妇和围产儿死亡的重要原因之一。有报道表明子痫前期患者（尤其是早发重度子痫前期患者）血液中25(OH)D3和1，25(OH)2D3水平呈现缺乏或不足，而这种现象在妊娠早中期即已存在，提示维生素D缺乏可能是子痫前期的病理因素之一。但维生素D代谢系统在这一病理过程中的改变及其具体的作用机制尚不十分清楚。　　本研究通过前瞻性分析，测定了中国人群中子痫前期患者的血浆维生素D水平及胎盘中维生素D代谢相关分子的表达;进而建立了维生素D缺乏大鼠模型，研究了维生素D缺乏导致的妊娠结局以及对妊娠期胎盘和肾脏功能的影响。最后，研究了维生素D代谢相关分子在胎盘中的表达定位，并以人正常胎盘滋养层细胞和蜕膜细胞为体外模型，探讨了维生素D对滋养层细胞和蜕膜细胞功能的调节机制。　　研究结果显示，纳入本研究的168例中国汉族妊娠妇女中，90％以上表现为妊娠中期血浆25(OH)D3水平不足或缺乏，而子痫前期患者的血浆25(OH)D3水平更是显著低于正常妊娠者;子痫前期患者胎盘中，维生素D代谢的两种关键酶（cyp27bl和cyp24al）以及维生素D受体(vdr)的mRNA水平显著低于正常对照，而肾素表达量明显升高。这些病理分析结果提示维生素D水平下降及其活化/功能障碍可能与子痫前期的发生相关。　　我们通过消减光照中UVB和剥夺饲料中维生素D等手段，建立了维生素D缺乏雌性大鼠模型。分析其生殖表型，发现血浆25(OH)D3水平的降低并不影响胚胎植入位点数目、胎仔数、胎仔和胎盘重量等指标。然而这些动物在妊娠期高盐饮食条件下，于孕15天开始表现出高血压和蛋白尿等类似子痫前期的临床表型;进一步分析发现其胎盘中多种细胞因子（包括血管内皮生长因子VEGF）的表达水平显著降低，而肾脏和蜕膜组织中肾素表达显著上调。动物实验表明，维生素D缺乏可能通过影响胎盘和肾脏的功能诱发妊娠期高血压和蛋白尿等症状。　　实时定量PCR和Western blotting结果显示，人胎盘表达Cyp27bl、Cyp24al、Megalin、VDR等维生素D代谢/功能相关分子，且其表达水平在妊娠不同阶段基本稳定。在人正常滋养层细胞系B6Tert和绒毛膜癌上皮细胞系JEG-3中，存在Megalin介导的VDBP内吞作用，且25(OH)D3和1，25(OH)2D3均可以诱导B6Tert细胞中Cyp24a1的表达，提示胎盘滋养层细胞中存在类似于肾脏中的维生素D活化过程。免疫荧光结果显示VDR定位于绒毛滋养层细胞、绒毛外滋养层细胞、绒毛内血管内皮细胞以及蜕膜腺上皮和基质细胞中，提示维生素D可以在这些胎盘内的细胞中发挥功能。　　进一步利用体外培养的细胞模型，发现维生素D不影响血管内皮细胞的管形成能力和滋养层细胞的浸润迁移能力;MTT和Brdu实验结果显示维生素D可以显著抑制滋养层细胞增殖，使处于细胞周期G0/G1期的细胞比例增高，同时导致P27蛋白水平升高。有意义的是，我们首次发现在滋养层细胞中1，25(OH)2D3可以显著抑制子痫前期关键标志分子sFlt-1（VEGF的可溶性受体）的表达和释放，其具体的作用机制尚待进一步阐明。此外，维生素D可以显著下调蜕膜中肾素的表达，且这一作用主要发生于蜕膜腺上皮细胞而非蜕膜基质细胞中，其作用方式主要是通过与PKA通路竞争，实现对肾素表达的负调控。　　综上所述，本研究运用在体和体外模型，从胎盘和肾脏病理的角度对维生素D在子痫前期发生过程中的作用进行了初步的探讨。研究结果提示，妊娠过程中维生素D在胎盘局部活化并对胎盘细胞功能发挥调节作用;维生素D缺乏或者功能障碍可干扰胎盘滋养层细胞增殖、增加胎盘sFlt-1和肾素的表达，并促进肾脏中肾素的表达。这些结果表明维生素D及其代谢系统的功能障碍是子痫前期发生的重要病理因素。相关分子机制的深入研究将为子痫前期的预防和干预提供新的思路。