VEGF在妊娠期糖尿病巨大兒胎盤及臍帶中的變化及意義

李金艷，曾 敏,王秦川△

(重慶市中醫(yī)院:1．婦產(chǎn)科，2.病理科 400011)

VEGF在妊娠期糖尿病巨大兒胎盤及臍帶中的變化及意義

李金艷1，曾 敏2,王秦川1△

(重慶市中醫(yī)院:1．婦產(chǎn)科，2.病理科 400011)

目的 探討血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)在妊娠期糖尿病巨大兒臍帶動脈血及靜脈血中水平及其在胎盤、臍帶血管的表達情況及意義。方法 選取2014年5月至2015年5月該院婦產(chǎn)科住院分娩的確認為妊娠期糖尿病并分娩巨大兒的初產(chǎn)婦為巨大兒組(n=30)，同期分娩的正常體質量新生兒初產(chǎn)婦為對照組(n=30)。用放射免疫分析法分別測定巨大兒組及對照組臍靜脈血及臍動脈血中VEGF水平，用免疫組化法分別測定VEGF在巨大兒組及對照組胎盤及臍動脈、臍靜脈的表達情況。結果 巨大兒組臍靜脈血和臍動脈血清中VEGF水平分別為(30.74±4.82)pg/mL 和(22.67±5.65)pg/mL，明顯高于對照組(P<0.01)。VEGF在巨大兒組胎盤、臍動脈及臍靜脈表達A值分別為0.454±0.024、0.381±0.023、0.367±0.049，較對照組明顯升高(P<0.01 )。結論 妊娠期糖尿病巨大兒臍血中VEGF水平增高，VEGF在妊娠期糖尿病巨大兒臍帶及胎盤組織中表達增強。

糖尿病,妊娠；胎盤；臍血；血管內(nèi)皮生長因子；巨大兒

隨著全球代謝疾病流行，妊娠期糖尿病(GDM)的發(fā)生率逐年升高[1]。GDM誘導外周血處于異常環(huán)境，引起血管結構改變，從而進一步影響胎盤發(fā)育及功能。異常的胎盤功能對胎兒代謝有嚴重影響，導致巨大兒、肩難產(chǎn)及圍產(chǎn)兒死亡的發(fā)生率增加。妊娠期糖尿病孕婦分娩的新生兒在成年期較容易出現(xiàn)肥胖、心血管疾病及糖尿病[2]。血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)能促進血管內(nèi)皮細胞的增殖分裂，影響胎盤血管發(fā)育。本研究進一步探討了VEGF在妊娠期糖尿病巨大兒發(fā)生中的作用，現(xiàn)將結果報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2014年5月至2015年5月在本院婦產(chǎn)科住院分娩的確診為GDM并分娩巨大兒的初產(chǎn)婦為巨大兒組(共30例)，選取同期分娩的正常體質量新生兒的初產(chǎn)婦為對照組(共30例)。兩組均為單胎妊娠，無胎膜早破、妊娠期高血壓、前置胎盤、妊娠期肝內(nèi)膽汁淤積癥、胎盤早剝等其他妊娠合并癥及并發(fā)癥，兩組均無糖尿病家族史。所有新生兒Apgar評分均大于7分，無新生兒畸形，無宮內(nèi)感染。GDM診斷標準[2]：在妊娠24～28周對孕婦進行75 g OGTT。75 g OGTT的診斷標準：空腹及服糖后1、2 h的血糖值分別為5.1、10.0、8.5 mmol/L。任何一點血糖達到或超過上述標準即診斷為GDM。巨大兒的診斷標準為：足月出生體質量大于4.00 kg。正常體質量兒指出生體質量在2.50～4.00 kg。巨大兒組產(chǎn)婦年齡為21～37歲，平均(25.1±3.4)歲；平均孕周為(37.6±2.4)周；新生兒平均出生體質量為(4.30±0.24)kg。對照組產(chǎn)婦年齡為22～36歲，平均(25.4±3.1)歲；平均孕周為(38.1±1.9)周；新生兒平均出生體質量為(3.00±0.22)kg。兩組產(chǎn)婦在年齡及孕周上差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，有可比性。

1.2 方法

1.2.1 臍動脈血及臍靜脈血中VEGF水平測定 經(jīng)得產(chǎn)婦同意后，當胎兒娩出斷臍后用空針分別抽取臍靜脈血和臍動脈血各3 mL將其注入不抗凝的玻璃管中，然后靜置30 min，在4 000 r/min下進行離心10 min，使血清分離，放在-20 ℃ 的進行保存。按照放射免疫分析方法進行VEGF水平測定[3]。

1.2.2 胎盤組織、臍動脈及臍靜脈采集 胎盤娩出后，取母面中央部位組織避開肉眼可見的明顯鈣化區(qū)及壞死區(qū)取大小約1.5 cm×1.5 cm×1.0 cm組織兩塊。用眼科剪先剪去臍血管周圍的華通膠組織，然后分別剪下臍動脈長約1.0 cm，臍靜脈長約1.0 cm，將以上組織分別放置在10%甲醛溶液固定，常規(guī)石蠟包埋切片。

1.2.3 VEGF在胎盤、臍動脈及臍靜脈表達及定位 全部石蠟切片均常規(guī)脫蠟，過梯度乙醇水化。使用兔抗人VEGF單克隆抗體免疫組化試劑盒(購自北京中杉金橋生物技術有限公司)，采用免疫組化SP法，操作步驟嚴格按照說明書要求進行。結果判斷標準：陽性細胞為細胞質染色為棕黃色顆粒即為VEGF陽性反應的細胞；陰性細胞為細胞質未著色。顯微鏡下肉眼評估制片質量合格后采用TD2000軟件系統(tǒng)圖像分析系統(tǒng)測每張切片的5個視野中陽性染色部位的積分吸光度值(A)，及測量區(qū)域的面積(去除血管腔面積)，計算出平均吸光度值(mean density)，并取平均值來表示VEGF的相對表達量。

2 結 果

2.1 兩組臍動脈及臍靜脈血VEGF水平比較 分析比較發(fā)現(xiàn)巨大兒組GDM臍動脈血VEGF水平明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；GDM臍靜脈血VEGF水平明顯高于對照組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)；見表1。

2．2 兩組胎盤中VEGF的表達及定位 兩組孕婦的胎盤中均有VEGF蛋白的表達。在胎盤中VEGF主要定位于胎盤的細胞滋養(yǎng)細胞，血管內(nèi)皮細胞和絨毛間質細胞。巨大兒組胎盤滋養(yǎng)細胞、血管內(nèi)皮細胞及絨毛間質細胞陽性著色明顯增多。與巨大兒組比較，對照組的著色明顯減少，見圖1。

表1 兩組臍靜脈血及臍動脈血中VEGF水平對比

a:P<0.01,與巨大兒組比較。

A:巨大兒組;B:對照組。

圖1 VEGF在兩組胎盤組織中的表達情況(免疫組織化學×200)

2.3 兩組臍帶血管中VEGF的表達及定位 不論在臍靜脈和臍動脈中VEGF的表達主要定位于血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞。巨大兒組臍靜脈血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞陽性著色明顯增多，與巨大兒組比較，對照組的著色明顯減少，見圖2A、B。巨大兒組臍動脈血管內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞陽性著色明顯增多，與巨大兒組比較，對照組的著色明顯減少，見圖2C、D。

A：巨大兒組臍靜脈血管；B：對照組臍靜脈血管；C：巨大兒組臍動脈血管；D：對照組臍動脈血管。

圖2 兩組臍帶血管中VEGF的表達及定位(免疫組織化學×200)

2.4 比較VEGF在兩組中胎盤、臍靜脈及臍動脈中表達平均A值比較 巨大兒組在胎盤、臍動脈及臍靜脈中VEGF表達所測到的VEGF的平均A值均明顯高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)。見表2。

表2 兩組胎盤、臍動脈及臍靜脈中VEGF表達平均A值比較

a:P<0.01,與巨大兒組比較。

3 討 論

妊娠期胎盤是胎兒和母親進行循環(huán)、物質交換的重要基礎。糖尿病的環(huán)境對胎盤的形成和功能有顯著影響[4-5]。母親和胎兒的高血糖不僅影響著胎盤蛋白的產(chǎn)生同時影響著胎盤的代謝、生長及發(fā)育[6-7]；而血管的形成和重塑對胎兒及胎盤生長是至關重要的。血管形成主要被許多前血管形成因子和抗血管形成因子調控。其中血管內(nèi)皮生長因子起著重要作用。VEGF在結構上是一個二聚體蛋白，它在血管內(nèi)皮細胞增殖、存活和遷移中起著重要作用。血管內(nèi)皮生長因子的生物作用主要通過結合在細胞膜上的酪氨酸激酶受體VEGFR-1和VEGFR-2介導。在妊娠早期，VEGF是胎盤血管發(fā)育的驅動者，負責內(nèi)皮細胞前體的分化、生長、聚集及臍帶形成。VEGFR-2在胎兒、胎盤的內(nèi)皮細胞表達并介導細胞的有絲分裂，而VEGFR-1則位于胎盤的巨噬細胞和滋養(yǎng)細胞，并且是VEGFR-2信號重要的調控者[8-9]。研究發(fā)現(xiàn)，在妊娠6周至妊娠20周時，VEGF水平隨著孕周逐漸增加至妊娠26周至妊娠30周。從妊娠26～30周至分娩時，VEGF水平逐漸下降。在孕早期人胎盤發(fā)育處于缺血/缺氧環(huán)境，從而引起了VEGF水平升高以滿足胎盤生長需求。在孕中、晚期隨著新陳代謝增加，VEGF升高以促進胎盤血管生成和胎盤滋養(yǎng)細胞的增長。胎盤高度血管化是為了胎兒能從母親得到足夠的氧和營養(yǎng)物質，同時帶走胎兒代謝[10-11]。在GDM中，胎盤絨毛基質輕度水腫伴有過度表達的霍夫包爾細胞(即胎盤固有巨噬細胞)，隨著這些細胞數(shù)量增加引起了胎盤細胞因子(如瘦素、TNF2，白細胞介素)的大量釋放，從而調整胎盤的代謝和內(nèi)分泌功能。

為了滿足胎兒生長需要，在整個妊娠期間胎盤血管快速擴張。胎盤或胎兒循環(huán)中各種生長因子刺激和調控血管發(fā)生和生長。缺氧是血管發(fā)生重要調控者。當血管中氧供應不能滿足代謝需求時，缺氧通過調控多個前血管物質的轉錄水平、mRNA穩(wěn)定性及翻譯來影響其表達。缺氧通過誘導VEGF表達來影響VEGF的行為。VEGF不僅在血管形成和血管通透性中起重要作用，同時維持內(nèi)皮細胞的生長。在GDM中胎兒高血糖和高胰島素血癥引起胎兒慢性缺氧。在GDM中胎盤處于高血管化提示因糖尿病代謝紊亂使胎盤血管具有較高的可塑性，高血糖和高胰島素水平會引起激素、生長因子和促炎性細胞因子改變，從而影響胎盤血管的生成和血管發(fā)育。經(jīng)研究已明確在GDM中母親胎盤氧供是減少的。除了受損的氧供，胎兒氧需求是增加的，這是因為母親的高血糖導致胎兒高血糖，致使胎兒代謝和激素發(fā)生改變[12]。一旦胎兒胰腺開始分泌胰島素，胎兒的高血糖導致了胎兒高胰島素血癥，兩者同時影響胎兒代謝，隨之發(fā)生的是胎兒氧需求增加引起胎兒慢性缺氧。通過測定胎兒臍血氧、臍血中促紅細胞生成素及臍血中血紅蛋白表面胎兒處于缺氧狀態(tài)，這樣胎兒的低氧水平上調了前血管生成因子(如VEGF或FGF2)的轉錄合成。在GDM中胎兒慢性缺氧潛在的調控因子包括VEGF、PIGF/FGF2[13]，這些因子促進了胎盤內(nèi)皮細胞增殖、胎盤毛細血管增生和提高新形成血管的滲透性，從而增加了毛細血管表面積[14]。GDM中胎盤血管高度增生、血管化使交換面積增加能促進胎盤中氧擴散以代償氧的供應不足。 在妊娠中晚期，GDM對胎盤影響主要表現(xiàn)在微血管重建，在GDM中毛細血管表面積增長是通過提高絨毛毛細血管的分支。進一步研究發(fā)現(xiàn)，GDM對胎兒血管生長和血管發(fā)生的影響表現(xiàn)在GDM中臍帶長度更長并伴發(fā)更高的臍帶纏繞[15]。本研究發(fā)現(xiàn)，巨大兒組臍血中VEGF水平明顯高于對照組，說明因GDM中缺氧和高血糖上調了VEGF的水平。研究進一步發(fā)現(xiàn)巨大兒組在臍靜脈和臍靜脈的內(nèi)皮細胞、平滑肌細胞中VEGF表達均高于對照組；同時巨大兒組胎盤中細胞滋養(yǎng)細胞、血管內(nèi)皮細胞和絨毛間質細胞中VEGF的表達明顯高于對照組。

綜上所述，當發(fā)生GDM時，胎兒糖尿病環(huán)境來自于母親，宮內(nèi)環(huán)境受到破壞，胎兒高血糖引起胎兒高胰島素血癥和缺氧。缺氧是血管發(fā)生重要的調控者再加上糖尿病環(huán)境刺激了胎兒血循環(huán)中VEGF水平，導致臍帶血管及胎盤血管中VEGF表達增強，誘導胎盤血管過度形成，加速胎兒發(fā)育，增加巨大兒發(fā)生的風險。

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Differential expression of vascular endothelial growth factor in placenta and corn in macrosomia of gestational diabete mellitus

LiJinyan1,ZengMing2,WangQinchuan1△

(1.DepartmentofObstetricsandGynecology;2.DepartmentofPathology,TheHospitalofTraditionalChineseMedicineofChongqingcity,Chongqing400011,China)

Objective To investigate the value of vascular endothelial growth factor(VEGF)in umbilical venous and arterial blood and the changes of VEGF in placenta and corn of macrosomia delivered by gestational diabetes mellitus mothers so that we can explore the role of vascular endothelial growth factor in the development of macrosomia.Methods We studied 60 cases between May 2014 and May 2015,including 30 cases of macrosomias who′s mothers were gestational diabetes mellitus patients as observation group and 30 cases of normal weight newborns who′s mothers were healthy as control group.The umbilical venous and arteria1 blood from all cases were collected for detecting the level of VEGF by the radioimmunoassay method;The method of immunohistochemstry was used to explore the expression of VEGF in which were placenta,umbilical venous and umbilical arterial in all cases.Results The levels of VEGF in umbilical vein and umbilical arterial in observation group were (30.74±4.82)pg/mL and (22.67±5.65)pg/mL,respectively.Those were significantly higher than that in the control group(P<0.01);The expressing of VEGF in placenta,umbilical vein and umbilical artery in observation group were(0.454±0.024),(0.381±0.023),and(0.367±0.049),Which were significantly higher than the control group(P<0.01).Conclusion The change of VEGF has strong relationship with the development of macrosomia in gestation diabete mellitus.The increased VEGF in umbilical vein blood and umbilical arterial blood can lead to the induction of macrosomia;the VEGF over expression in placenta and cord vessel are important factor to accelerate fetal overgrowth.

diabetes,gestational;placenta;fetal blood;vascular endothelial growth factor;macrosomia

李金艷(1978-)，主治醫(yī)師，本科，主要從事圍產(chǎn)醫(yī)學研究?！?/p>

，E-mail:974317278@qq.com。

10.3969/j.issn.1671-8348.2016.34.017

R714.256

A

1671-8348(2016)34-4805-03

2016-05-12

2016-08-11)