劉昱彤，陳萱

妊娠期糖尿?。╣estational diabetes mellitus，GDM）是指在妊娠前未診斷出患有糖尿病但在妊娠中、末期出現(xiàn)血糖水平較高的疾病[1]。國際糖尿病聯(lián)盟（IDF）估計，2019年GDM會影響全球約13.2%的妊娠，每年約有1 700萬例嬰兒的出生受GDM的影響。GDM的危險因素包括年齡、超重和肥胖、GDM史、孕期體質量增加過多、糖尿病家族病史、多囊卵巢綜合征、吸煙以及死產或有先天性異常嬰兒史。葡萄糖穩(wěn)態(tài)通常在分娩不久后即可恢復，但是其可能對健康產生長期影響，包括孕產婦罹患2型糖尿病（T2DM）和心血管疾?。–VD）的風險增加，預計20%～50%患有GDM的女性在10～20年內就會患上T2DM，而其后代肥胖、CVD、代謝綜合征、T2DM以及胰島素分泌和敏感性受損的風險比健康女性的后代增加了2～8 倍[2-3]。

長鏈非編碼 RNA（longnon-codingRNA，lncRNA）通常被歸類為超過200個核苷酸的RNA[4]。近年已鑒定出大量的lncRNA，越來越多的證據表明lncRNA在各種生物學過程中起著關鍵作用。lncRNA與糖尿病間存在相關性，研究發(fā)現(xiàn)lncRNA通過參與維持β細胞的功能和胰島素信號的傳導，同時也參與肝臟糖脂代謝調控，影響糖尿病的發(fā)生發(fā)展[5]。而GDM作為特殊的一種糖尿病，其發(fā)病機制與糖尿病可能存在一定的聯(lián)系。本文就lncRNA在GDM中的研究進展作一綜述，以期對疾病進行更好地預防及治療。

1 lncRNA概述

1.1 lncRNA的定義 LncRNA是一種至少有200個核苷酸的非編碼RNA，其缺乏顯著的開放閱讀框，幾乎沒有蛋白質編碼的潛力，或往往表達在一個非常低的水平[4]。這是lncRNA與較小的非編碼RNA如微小核糖核酸（miRNA），與PIWI蛋白家族成員相互作用RNA（piRNA）和小干擾RNA（siRNA）的區(qū)別所在[6]。有學者曾認為，lncRNA可能是“轉錄噪音”，也可能是由“垃圾DNA”轉錄而來的“垃圾RNA”[7]，但是分析了許多生物組織、器官、病理學樣品和培養(yǎng)細胞的非編碼RNA表達，表明這些分子無處不在[4]。LncRNA可以分為反義型、內含子型、基因間型、分歧型和增強子型。

1.2 lncRNA的功能及作用機制 LncRNA在X染色體失活、染色質修飾、轉錄、翻譯、劑量補償效應、基因印記、蛋白質編碼基因調控、生長、分化、衰老、凋亡等方面發(fā)揮著調控作用[8]。LncRNA發(fā)揮功能主要依靠其二級結構或更高級結構，其可以與蛋白質結合，可引起染色質重構、影響轉錄因子功能等。例如lncRNA母系表達基因3（MEG3）二級結構維持了腫瘤抑制作用[9]。另外，lncRNA還可以與miRNA結合，間接影響mRNA表達，也可以直接與mRNA結合，影響mRNA剪接調節(jié)和蛋白翻譯調控，其通過與剪切因子結合影響mRNA的剪切，或者直接與未發(fā)生剪切的核內不均一RNA（hnRNA）互補結合阻止hnRNA與剪切因子結合產生相關的mRNA[10]。LncRNA還能夠作為piRNA或者miRNA的前體被加工為成熟的piRNA和miRNA，或者調控mRNA穩(wěn)定性影響mRNA的翻譯過程，其也可以作為競爭性內源性RNA編碼短肽等[11]。

2 lncRNA與GDM

2.1 GDM GDM的發(fā)病機制不明，既往研究表明家族遺傳、炎癥因子與脂肪細胞因子、胰島素抵抗、氧化應激等相關因素可能與GDM的發(fā)生相關。研究表明，妊娠早期和中期的超敏C-反應蛋白水平與GDM、空腹血糖、肥胖、胰島素抵抗呈正相關，而GDM孕婦血清超敏C-反應蛋白水平顯著升高并呈陽性，這種變化開始于妊娠中期，并在妊娠晚期進一步加劇，可以看出慢性炎癥反應與GDM的發(fā)生和發(fā)展的關系是不可忽略的[12]。脂聯(lián)素（APN）是由成熟脂肪細胞分泌、具有內源生物活性的多肽或蛋白質，其具有增強胰島素敏感性、對抗炎癥反應和抗動脈硬化等多種生物學效應，是衡量胰島素抵抗和胰島β細胞功能的重要指標，與胰島素抵抗高度負相關，妊娠早期或中期的APN水平低于非GDM婦女，低APN水平的孕婦患GDM的風險將會增加[13]。也有研究表明，環(huán)境溫度升高與母親的β細胞功能障礙和血糖水平獨立相關。值得注意的是，在此間隔內的平均溫度升高是GDM風險的獨立預測因子[14]。另有研究發(fā)現(xiàn)，GDM與體質量指數(shù)有關，體質量增加過多和肥胖可增加包括GDM在內的圍生期不良結局的風險[15]。

2.2 lncRNA對GDM的作用機制 越來越多的研究表明lncRNA在生長發(fā)育及疾病進展過程中發(fā)揮重要作用。Leng等[16]通過整合了RNA相互作用和表達數(shù)據，構建lncRNA介導的競爭性內源性RNA網絡，提示了表達譜和網絡分析的整合有助于鑒別異常表達的lncRNA和了解發(fā)病機制。通過分析證明lncRNA與基因、miRNA之間的某些組合可以區(qū)分GDM和正常糖耐量。該研究還證實了將ceRNA作為區(qū)分二者的特異和有效生物標志物的優(yōu)勢，推斷出lncRNA可以與其他分子（包括miRNA和基因）的相互作用不僅在GDM，同時也在某些疾病中發(fā)揮作用。在GDM小鼠胎盤組織中，發(fā)現(xiàn)82%的mRNA和lncRNA表達上調，僅有18%的RNA表達下調[17]，此為lncRNA在孕婦GDM的研究中提供基礎。Shi等[18]通過微陣列表達譜分析發(fā)現(xiàn)，lncRNA在GDM患者臍血中有差異表達，可能與巨大兒的發(fā)生有關。近年GDM與非編碼RNA表觀遺傳學的研究成為熱點，lncRNAH19是第1個被報道與GDM相關的lncRNA，通過影響胰島細胞的功能引起胰島素分泌受限[19]。

3 GDM相關的lncRNA

3.1 lncRNA肺癌轉移相關轉錄本1（MALAT1）MALAT1是在非小細胞肺癌研究中首次發(fā)現(xiàn)的lncRNA分子，位于人染色體11q13.1上，約6.7 kb，是高度保守的lncRNA，目前已有超過1 000種不同的lncRNAs在胰腺β細胞中被發(fā)現(xiàn)[20]，其表達在多種腫瘤中均顯著上調，例如肺癌、肝癌、腎細胞癌、膀胱癌和骨肉瘤。MALAT1在腫瘤細胞的增殖、凋亡、遷移或腫瘤細胞的侵襲或轉移擴散中具有積極意義。LncRNA-MALAT1可以激活分子質量為38 kb的促分裂素原活化內蛋白激酶信號通路，調節(jié)糖尿病患者視網膜內皮細胞功能和病理性微血管生長，MALAT1敲低導致視網膜內皮細胞增殖、遷移和血管形成顯著減少[21]。Zhang等[22]研究了lncRNAMALAT1、lncRNA p21、lncRNA H19和GDM之間的關系，與非GDM組相比，GDM組中l(wèi)ncRNA MALAT1的表達水平顯著增高。此外，lncRNAMALAT1與lncRNAp21和lncRNA H19的表達相關[22]，這表明通過調節(jié)lncRNA MALAT1的表達為將來診斷和治療GDM的策略提供了有希望的生物標志物，但目前的發(fā)現(xiàn)是否與炎癥因子、激素水平和其他類型的lncRNA間接相關，仍需進一步研究。

3.2 lncRNA AC092159.2跨膜蛋白18基因（TMEM18）位于2p25.3染色體。lncRNA AC092159.2位于TMEM18基因上游247 bp，是肥胖和2型糖尿病相關的重要易感基因[23]。研究發(fā)現(xiàn)AC092159.2的表達在人內臟前脂肪細胞分化過程中逐漸增加，并且其在網膜脂肪組織中的表達與體質量指數(shù)（BMI）呈正相關，螢光素酶報告基因測定表明，AC092159.2對TMEM18具有轉錄激活作用，AC092159.2可以作為脂肪細胞分化的積極調節(jié)劑，可能通過調節(jié)TMEM18促進人脂肪細胞的脂肪形成[23]。一項病例對照研究通過對964例GDM病例和1 021例正常孕婦對照來評估AC092159.2中14個單核苷酸多態(tài)性（SNPs）與GDM風險的關系，Logistic回歸分析顯示在隱性和加性模型中，rs11127496A＞G，rs12714417 C＞T和rs1320334A＞G降低了GDM風險，而rs11691220 T＞C在顯性和加性模型中增加了GDM風險，隨著4個SNPs保護性等位基因數(shù)目的增加，GDM的風險以劑量依賴方式顯著降低；基因型與表型的關系表明，這些SNP可能通過影響TMEM18的表達而促進GDM，其可能與GDM存在潛在的聯(lián)系，表明AC092159.2可能是GDM的敏感基因之一[24]。因此，進一步了解lncRNA AC092159.2在基因調控網絡和疾病中的明確作用可能為治療藥物的開發(fā)提供新的潛在靶標。

3.3 lncRNA MEG3 LncRNA MEG3是位于染色體14q32上的印跡基因[25]，長度約16 kb。研究表明MEG3 參與了腫瘤[26]、心血管系統(tǒng)[27]、神經系統(tǒng)[28]等疾病的發(fā)生發(fā)展。LncRNA MEG3的減少可能導致子宮螺旋動脈重構失敗，導致胎盤深層形成缺陷，并參與了子癇前期的發(fā)病機制[29]。LncRNA MEG3通過作為miR-214的競爭性內源性RNA調控轉錄激活子4（ATF4）表達，促進肝臟胰島素抵抗[30]。LncRNA MEG3水平在GDM中顯著上調，過表達顯著抑制了人絨毛膜滋養(yǎng)層細胞系HTR-8/SVneo細胞的活力，且除誘導細胞凋亡外，還阻止了細胞的遷移和侵襲。而lncRNA MEG3的敲低顯著增強了HTR-8/SVneo細胞的活力，促進了細胞遷移/侵襲并減少了細胞凋亡，抑制miR-345-3p的表達可否定lncRNA MEG3敲除對HTR-8/SVneo細胞的所有生理效應[31]。因此，lncRNA MEG3可能成為GDM診斷和治療的靶點。

3.4 lncRNA漿細胞瘤變體易位1（PVT1） LncRNA PVT1最初被確定為鼠白血病病毒（MLV）誘導的T淋巴瘤中常見的逆轉錄病毒整合位點[32]。在卵巢癌、乳腺癌、肝細胞癌、膀胱癌和胃癌等癌癥中也發(fā)現(xiàn)了PVT1的過度表達[33]。研究表明，PVT1是重要的癌基因，可以促進癌細胞的增殖、遷移和侵襲。滋養(yǎng)細胞和癌細胞的增殖、遷移和侵襲特性之間有相似性。健康孕婦的胎盤中PVT1的表達較高，而GDM的胎盤中PVT1的表達下調。沉默PVT1可以促進細胞凋亡，并抑制HTR-8/Svneo細胞的增殖、遷移和侵襲。PVT1過表達時，細胞實驗顯示相反的結果，當抑制PVT1時，通過RNA測序篩選了差異表達的基因（DEG），表明PVT1在HTR-8/Svneo細胞調節(jié)中的作用可能與PI3K/AKT途徑破壞了滋養(yǎng)層細胞的功能有關[34]。因此，lncRNA PVT1可能成為GDM的診斷和治療靶點。

4 結語與展望

目前GDM的致病機制尚未完全闡明，許多研究結果顯示，GDM代謝異常與遺傳基因、炎性因子、脂肪細胞因子及胰島素抵抗都有相關性，但這些因素之間的相關性并不明確。對于GDM來說，更好地了解其分子機制將有助于GDM的診治和易感者的篩選。LncRNA在GDM方面仍有很大的探究空間，其在外周血或胎盤組織中的高表達或低表達，以及與相關基因的相互作用關系，都有深刻的影響。北京大學崔慶華團隊開發(fā)了一個lncRNA和疾病關聯(lián)數(shù)據庫（lncRNA and disease association database），收集并整理了約480個實驗支持的lncRNA疾病關聯(lián)的條目，包括166種疾病，還策劃了478個不同分子水平的lncRNA相互作用，包括蛋白質、RNA、miRNA和DNA[35]，LncRNADisease 2.0 在 LncRNADisease 基礎上又對數(shù)據庫進行了更新，記錄了20多萬種lncRNA-疾病的關聯(lián)[36]。隨著相關數(shù)據庫的建立，未來能更深入了解GDM的預防和治療。