高立娟,劉巧香,王華莉
(河南省平頂山市平煤神馬醫(yī)療集團(tuán)總醫(yī)院產(chǎn)科,河南 平頂山 467099)
妊娠期糖尿?。℅DM)是最常見的妊娠并發(fā)癥之一,占所有妊娠的1%~14%[1,2]。 GDM 婦女其他妊娠并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)增加,包括妊娠高血壓、糖尿病性酮癥酸中毒,產(chǎn)后2 型糖尿病、子代成年后患糖尿病、肥胖癥、心血管疾病等代謝疾病[3]。 GDM 具有胰島素抵抗(IR)特性,在診斷為GDM 的婦女中,IR 比例升高[4]。 研究表明,全身和局部炎癥在GDM 患者IR 的發(fā)展中起著重要作用。 研究表明,血小板內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子-1 (platelet endothelial cell adhesion molecule-1,PECAM-1)是分泌的剪接變體,該變體識(shí)別病原體相關(guān)分子模式(PAMP)以及組織損傷的內(nèi)源性指標(biāo),PECAM-1 是抑炎反應(yīng)的關(guān)鍵介質(zhì)[5]。 PECAM-1 可抑制NF-κB,活化蛋白1(AP-1)和干擾素調(diào)節(jié)因子(IRFs)在內(nèi)的幾種轉(zhuǎn)錄因子而導(dǎo)致促炎性細(xì)胞因子的弱表達(dá)。 這些細(xì)胞因子可以直接或間接抑制胰島素靶細(xì)胞中的胰島素作用[6]。 PECAM-1 是IR 中潛在的分子功能。 在糖尿病動(dòng)物模型以及T1DM 和T2DM 患者中觀察到PECAM-1 的表達(dá)降低。 以前的研究還發(fā)現(xiàn)GDM患者中PBMC, 骨骼肌和脂肪組織中PECAM-1 的表達(dá)明顯下降。 此外,激活PECAM-1 信號(hào)傳導(dǎo)可以改善IR[7,8]。 也有研究發(fā)現(xiàn)肝細(xì)胞特異的PECA M-1 過(guò)表達(dá)可減輕飲食引起的全身和局部IR[9]。本研究擬探討GDM 患者血清、 胎盤組織及臍血中PECAM-1 表達(dá)及臨床意義,為GDM 的發(fā)病、治療機(jī)制提供理論依據(jù)。
1.1 臨床資料 2016年8月至2019年9月,平煤神馬醫(yī)療集團(tuán)總醫(yī)院96 例行剖宮產(chǎn)手術(shù)的妊娠期糖尿病孕婦為病例組,根據(jù)國(guó)際糖尿病與妊娠研究小組(IADPSG)標(biāo)準(zhǔn)在妊娠24~28 周時(shí)通過(guò)口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(75 g)對(duì)妊娠期糖尿病進(jìn)行診斷,并根據(jù)國(guó)際婦產(chǎn)科聯(lián)合會(huì)(FIGO)建議進(jìn)行飲食管理和生活方式調(diào)整以及藥物干預(yù)(二甲雙胍、胰島素)。 根據(jù)年齡、BMI、身高、體重、妊娠周數(shù)進(jìn)行匹配選取2016年8月至2019年9月本院96例行剖宮產(chǎn)手術(shù)的正常孕婦為對(duì)照組。 該研究得到本院倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)和審查,剖宮產(chǎn)前已獲得研究對(duì)象知情同意書。 納入標(biāo)準(zhǔn):⑴單身妊娠;⑵年齡18~40歲;⑶符合IADPSG 診斷標(biāo)準(zhǔn);⑷研究對(duì)象自愿提供血清、胎盤組織及臍血;⑸經(jīng)過(guò)本院醫(yī)學(xué)倫理協(xié)會(huì)批準(zhǔn)。 排除標(biāo)準(zhǔn):⑴多胎妊娠;⑵感染或其他妊娠并發(fā)癥; ⑶先天性或染色體異?;蛱悄虿〖易迨贰?/p>
1.2 方法
1.2.1 血清及臍帶血中PECAM-1 表達(dá)水平測(cè)定用TRIzol 試劑 (美國(guó)Invitrogen Life Technologies公司,批號(hào):SD-77896.36)從血清及臍帶血中提取總RNA。 使用TaqMan mRNA 試劑盒(美國(guó)Applied Biosystems,批號(hào):CV-556963.36) 將總RNA逆轉(zhuǎn)錄為互補(bǔ)DNA (cDNA)。 PECAM-1、GAPDH引物由華大基因合成,序列如下:PECAM-1F:5'-TGCTAGCTAGTCGCGTCGATCGTGATCGATGCTA GCT -3' 和R:5'-TCGCGCTGCGTCGTCGATGCTA GCTCGTCGTAGCTCGATG-3'; GAPDHF:5'-CTCCGCTACTAGCTGCTAGCTGCTAGCTAGTCGCTAG CTGCA-3' 和R:5'-TCGCTAGCTAGTAGCTAGCTGACTGATCGTCG-3'。 使用SYBR Green 試劑盒(中國(guó)碧云天生物科技,批號(hào):XS-559686.36)以及7300 實(shí)時(shí)PCR 系統(tǒng)(美國(guó)Applied Biosystems)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng); 熱循環(huán)參數(shù)進(jìn)行:16°C 30min,42°C 30min,在85°C 下放置5min,然后在4°C 下放置。 2-ΔΔCT 計(jì)算PECAM-1 表達(dá)水平,并標(biāo)準(zhǔn)化至GAPDH。
1.2.2 胎盤中PECAM-1 蛋白表達(dá)水平測(cè)定 如下對(duì)胎盤樣品中的PECAM-1 進(jìn)行免疫組織化學(xué)分析。胎盤組織石蠟包埋并切成4μm 的厚度。將玻片在二甲苯中脫蠟兩次,持續(xù)10min,然后通過(guò)降低乙醇濃度將其重新水化。 在0.01 mol/L 檸檬酸鹽緩沖液(pH 6.0)中于98°C 至100°C 的微波爐中進(jìn)行10min 的抗原回收。 在室溫下,使用3%過(guò)氧化氫(在新鮮甲醇中) 封閉內(nèi)源過(guò)氧化物酶活性10min 溫度。 用磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)洗滌后,將切片與封閉血清溫育1h。 然后,將組織與兔PECAM-1 抗體(AF1086,1:40; R&D Systems,Minneapolis,MN,USA)在4°C 孵育過(guò)夜。 作為二級(jí)抗體,使用辣根過(guò)氧化物酶(HRP)標(biāo)記的兔抗小鼠IgG ( 美國(guó)Dako Envision plus System,批 號(hào):SD448596.36),用DAB 觀察陽(yáng)性染色。兩名不知情的觀察員對(duì)結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。 PECAM-1 染色強(qiáng)度分級(jí)如下:0 表示無(wú)染色,1+弱染色,2+中度染色,3+強(qiáng)染色。 根據(jù)PECAM-1 陽(yáng)性細(xì)胞的百分比對(duì)分布進(jìn)行分級(jí),然后如下劃分為四分位數(shù):0,0~5%染色;1+,6~25%染色;2+,26~50%染色;3+,51~75%染色;4+,76~100%染色。 使用0~3 的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)(0:0~4%細(xì)胞染色;1:5~29%細(xì)胞染色;2:30-59%細(xì)胞染色;3:60~100%細(xì)胞染色測(cè)定免疫反應(yīng)細(xì)胞百分比的估計(jì)值)。 染色強(qiáng)度評(píng)分為0~3(0,陰性;1,弱;2,中等;3,強(qiáng))。 然后將數(shù)量和染色強(qiáng)度評(píng)分的值相乘,得到范圍為0 至9 的結(jié)果。
1.3 統(tǒng)計(jì)分析 應(yīng)用SPSS23.0 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。 計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用t 檢驗(yàn)比較,檢驗(yàn)水準(zhǔn)α 為0.05。
2.1 兩組一般情況比較 對(duì)照組和病例組年齡、BMI、身高、體重、妊娠周數(shù)等一般資料比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。 見表1。
表1 兩組一般情況比較
2.2 兩組糖脂代謝指標(biāo)比較 與對(duì)照組比較,病例組TG、TC、LDL-C、FBG、FINS、HOMA-IR、HOMAISI 水平升高,HOMA-β 水平降低(P<0.05)。 見表2。
表2 兩組糖脂代謝指標(biāo)比較
2.3 對(duì)照組和病例組中血清PECAM-1 mRNA、臍血PECAM-1 mRNA 表達(dá)比較 與對(duì)照組比較,病例組血清PECAM-1 mRNA、 臍血PECAM-1 mRNA 表達(dá)水平降低(P<0.05)。 見表3。
表3 對(duì)照組和病例組中血清PECAM- 1mRNA、臍血PECAM- 1 mRNA 水平比較
2.4 對(duì)照組、病例組中胎盤PECAM-1 蛋白表達(dá)評(píng)分比較 與對(duì)照組比較,病例組胎盤組織PECAM-1 蛋白表達(dá)陽(yáng)性率、PECAM-1 蛋白表達(dá)評(píng)分降低(P<0.05)。 見表4。
表4 對(duì)照組、病例組中PECAM- 1mRNA 水平比較
2.5 血清PECAM-1 mRNA、胎盤PECAM-1 蛋白、臍血PECAM -1 mRNA 與各變量相關(guān)性 血清PECAM -1mRNA、 胎盤PECAM -1 蛋白、 臍血PECAM -1 mRNA 與TG、TC、LDL -C、FBG、FINS、HOMA-IR、HOMA-ISI 負(fù)相關(guān),與HOMA-β 正相關(guān)(P<0.05)。 見表5。
表5 血清PECAM- 1mRNA、胎盤PECAM- 1 蛋白、臍血PECAM- 1 mRNA 與各變量相關(guān)性
2.6 妊娠發(fā)生糖尿病的多因素Logistic 回歸分析以妊娠婦女是否發(fā)生糖尿病為應(yīng)變量(是=1,否=0),各血清指標(biāo)為自變量進(jìn)行多因素logistic 逐步回歸分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn):血清PECAM-1 mRNA、胎盤PECAM -1 蛋白、 臍血PECAM -1 mRNA、FBG、FINS、TC、HOMA-IR 均為妊娠婦女發(fā)生糖尿病的危險(xiǎn)因素(P<0.05)。 見表6。
表6 妊娠孕婦出現(xiàn)糖尿病的多因素Logistic 回歸分析
圖1 PECAM- 1 在對(duì)照組、病例組胎盤組織的表達(dá)
越來(lái)越多的證據(jù)表明,炎癥分子的系統(tǒng)性和局部產(chǎn)生可能對(duì)導(dǎo)致GDM 中的IR 至關(guān)重要,包括CRP、TNF-α 和IL-6。 PECAM-1 是抑炎反應(yīng)的候選者。 PECAM-1 在受到LPS 和有害代謝產(chǎn)物的刺激后,它將螯合下游分子MyD88,阻止轉(zhuǎn)錄因子NF-kB 向核轉(zhuǎn)移,并抑制促炎性細(xì)胞因子和趨化因子的產(chǎn)生,包括IL-6、TNF-α、趨化因子(CC 基序)配體2(CCL2),這些細(xì)胞因子都將在IR 中起決定作用[10]。 先前對(duì)IR 的研究集中在肝臟、脂肪組織或骨骼肌。 本研究將重點(diǎn)放在胎盤上,并輔助檢測(cè)臍血、血清PECAM-1 表達(dá)水平。 胎盤作為母胎界面執(zhí)行各種功能的載體,在GDM 的發(fā)展和進(jìn)程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。 胎盤來(lái)源的激素,人胎盤乳原(hPL)和人胎盤生長(zhǎng)激素(hPGH)被認(rèn)為是重編程產(chǎn)婦生理學(xué)以實(shí)現(xiàn)胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)的主要因素。此外,GDM 婦女胎盤中炎癥途徑的上調(diào)基因以及脂質(zhì),氨基酸和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)的基因,也在全身或局部IR 中起作用。
PECAM-1 及其各種共受體和必需蛋白(包括CD14)的表達(dá)改變已在人胎盤中描述,并且在妊娠并發(fā)癥中也有所改變。 在絨毛膜羊膜炎(CAM)早產(chǎn)的胎盤中絨毛狀Hofbauer 細(xì)胞中的PECAM-1表達(dá)低于沒有CAM 的早產(chǎn)胎盤,或有或沒有CAM的足月胎盤;較低水平的PECAM-1 水平發(fā)生在妊娠并發(fā)先兆子癇的胎盤中[11]。 與上述的研究一致,與對(duì)照組比較,病例組胎盤組織PECAM-1 蛋白表達(dá)陽(yáng)性率、PECAM-1 蛋白表達(dá)評(píng)分降低(P<0.05)。本研究在GDM 胎盤的各種細(xì)胞中觀察到了PECAM-1 的表達(dá),包括合體滋養(yǎng)層細(xì)胞,內(nèi)皮細(xì)胞,蛻膜細(xì)胞和羊膜上皮細(xì)胞,且合胞體滋養(yǎng)層和成纖維細(xì)胞染色最弱。 研究表明PECAM-1 的表達(dá)可能與胎盤部位有關(guān),本研究發(fā)現(xiàn),PECAM-1在胎盤與母體接觸部位表達(dá)最弱,這可能歸因于胎盤的母體部分與母體有更多的血液交流,而大量刺激性物質(zhì)的母血可以抑制PECAM-1。 除微生物外,組織損傷的內(nèi)源性信號(hào)也可以抑制PECAM-1,其中包括來(lái)自凋亡,損傷相關(guān)分子模式的碎片,ECM 降解產(chǎn)物,高遷移率box-1 蛋白(HMGB1),脂肪酸,熱激蛋白,AGEs 在組織損傷和發(fā)炎時(shí)釋放[12,13]。 本研究同時(shí)也檢測(cè)了,血清臍帶血中PECAM-1 水平,結(jié)果顯示,與對(duì)照組比較,病例組血清、 臍血PECAM-1 mRNA 表達(dá)水平降低(P<0.05)。 這與胎盤研究結(jié)果一致。
近期研究表明,糖脂代謝異常和游離飽和脂肪酸的積累也可能在胎盤PECAM-1 途徑的抑制中具有潛在作用。 對(duì)肝細(xì)胞、脂肪組織和骨骼肌的研究表明,PECAM-1 在局部胰島素敏感性中起重要作用[14]。 在GDM 的胎盤中已經(jīng)檢測(cè)到胰島素信號(hào)傳導(dǎo)受損。 胎盤是胰島素受體的豐富來(lái)源,也是妊娠中胰島素的靶組織[15]。 胰島素的受體水平可通過(guò)周圍的胰島素濃度來(lái)調(diào)節(jié)[16-18]。 研究表明,在GDM中,總胎盤和滋養(yǎng)細(xì)胞膜中的胰島素受體蛋白發(fā)生了變化,且PECAM-1 與胰島素受體蛋白相關(guān)性明顯。 本研究檢測(cè)血糖脂水平,結(jié)果顯示: 血清PECAM-1 mRNA、 胎盤PECAM-1 蛋白、 臍血PECAM -1 mRNA 與TG、TC、LDL -C、FBG、FINS、HOMA-IR、HOMA-ISI 負(fù)相關(guān),與HOMA-β 正相關(guān)(P<0.05)。 這表明,PECAM-1 與GDM 的脂質(zhì)代謝紊亂以及IR 相關(guān)。 本研究也探討了妊娠婦女發(fā)生糖尿病的相關(guān)因素,結(jié)果發(fā)現(xiàn):血清PECAM-1 mRNA、胎盤PECAM-1 蛋白、臍血PECAM-1 mRNA、FBG、FINS、TC、HOMA-IR 均為妊娠婦女發(fā)生糖尿病的相關(guān)因素(P<0.05)。 這提示血清、胎盤、臍血PECAM-1 為妊娠婦女發(fā)生糖尿病的危險(xiǎn)因素,可作為GDM 的治療靶點(diǎn)。 由于大多數(shù)GDM 患者一旦被診斷出就接受了干預(yù),包括飲食管理、運(yùn)動(dòng)甚至胰島素治療,這些治療對(duì)PECAM-1 表達(dá)的影響尚不清楚,這將在后續(xù)研究中探討。
綜上所述,妊娠期糖尿病患者血清、胎盤組織及臍血中PECAM-1 表達(dá)水平降低;PECAM-1 為妊娠婦女發(fā)生糖尿病的相關(guān)因素。