GDM孕婦胎盤組織IGF-1及受體表達與新生兒胰島β細胞功能和胰島素抵抗的相關(guān)性

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(中山大學(xué)附屬第八醫(yī)院婦產(chǎn)科,廣東 深圳518033)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是指妊娠期首次發(fā)生的糖代謝異常現(xiàn)象，嚴重危害母嬰健康，與流產(chǎn)、巨大兒、新生兒低血糖、新生兒畸形等多種不良妊娠結(jié)局有關(guān)[1-2]。有關(guān)GDM的發(fā)病機制尚不十分明確，一般認為各種原因引起的胰島β細胞功能衰竭和胰島素高抵抗是導(dǎo)致患者血糖代謝異常的主要原因[3-4]。近年來，大量研究證實GDM孕婦血清胰島素生長因子-1 (insulin-like growth factor-1，IGF-1)水平明顯降低，且與胰島素敏感性降低和胰島β細胞功能異常有關(guān)[5-6]。然而，GDM孕婦胎盤組織IGF-1表達及其與新生兒胰島β細胞功能和胰島素抵抗的相關(guān)研究鮮有報道。研究顯示胎盤組織在整個妊娠期間均能夠分泌IGF，從而參與胎盤葡萄糖氨基酸轉(zhuǎn)運，促進胎兒生長，影響妊娠結(jié)局[7]。所以，研究GDM孕婦胎盤組織IGF-1變化同樣具有重要意義。本研究以我院婦產(chǎn)科收治的GDM孕婦為研究對象，探討其胎盤組織IGF-1及其受體表達，并分析其與新生兒胰島β細胞功能和胰島素抵抗的相關(guān)性。現(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1　資料與方法

1.1一般資料選取2016年1月～2017年11月在本院產(chǎn)科分娩的80例GDM孕婦作為GDM組。參照人民衛(wèi)生出版社第八版《婦產(chǎn)科學(xué)》，符合以下任一情況即診斷為GDM：(1)空腹血糖≥5.1 mol/L，(2)75g葡萄糖耐量試驗(OGTT) 服糖后1 h的血糖≥10.0 mol/L，(3) OGTT試驗服糖后2 h的血糖≥8.5 mol/L。排除原有糖尿病、先天性心臟病、雙胎妊娠、早產(chǎn)、妊娠合并內(nèi)科疾病、妊娠期高血壓等。另選取30例在我院產(chǎn)科分娩的正常妊娠孕婦作為對照組。兩組孕婦年齡、孕周、體重指數(shù)、生育史等基線資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，詳見表1。所有孕婦及其家屬均知情同意并簽署知情同意書，經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準。

表1　兩組孕婦基線資料比較

1.2標本采集(1)胎盤娩出后，取1.0×1.0×1.0 cm胎盤組織，注意避開鈣化和壞死區(qū)域，用無菌生理鹽水沖洗干凈，一份檢測IGF-1、IGF-1R的mRNA表達，一份檢測IGF-1、IGF-1R蛋白表達。(2)采集新生兒出生7天后的清晨空腹肘靜脈血，采用全自動生化分析儀檢測空腹胰島素(FINS)和空腹血糖(FBG)。

1.3實時熒光定量PCR檢測IGF-1、IGF-1R的mRNA表達取1.2中處理干凈的胎盤組織，TRIzol法提取組織總RNA，Nano Drop 2000c核酸蛋白分析儀評估RNA質(zhì)量，A260/A280比值1.8～2.0提示樣品RNA滿足實驗要求。按逆轉(zhuǎn)錄試劑盒操作反轉(zhuǎn)錄成cDNA，進行PCR擴增分析，引物委托上海吉瑪公司合成。IGF-1上游：5′-TTACCCAACAGCAGTCCACT-3′，下游：5′-AGCAGGCTGACGTTCGCACT-3′；IGF-1R上游：5′-CAACCACGAGGCTGAGAAGC-3′，下游：5′-CAGCATCCTAGCCTTCTCAC-3′；GAPDH上游：5′-TCACTGCCACCCAGAAGACT-3′，下游：5′-TTTCTAGACGGCAGGTCAGG-3′。PCR擴增條件：95 ℃/10 s、95 ℃/5 s、60 ℃/30 s、共40各循環(huán)。

1.4Western Blot檢測IGF-1、IGF-1R的蛋白表達取1.2中處理干凈的胎盤組織，置入玻璃勻漿器碾碎，冰浴下加裂解液裂解30 min，轉(zhuǎn)移至離心管，4 ℃下10 000 r/min離心5 min，取上清蛋白液，BCA法測定蛋白濃度。等量總蛋白上樣，經(jīng)SDS-PAGE電泳分離，轉(zhuǎn)至PVDF膜。TBS-T漂洗，5%脫脂奶粉室溫封閉1 h，加入兔抗人一抗工作液(抗IGF-1、抗IGF-1R)，4 ℃孵育過夜。TBS-T漂洗，加入辣根過氧化物酶標記的羊抗兔二抗工作液，37 ℃孵育1 h。TBS-T漂洗，暗室內(nèi)BAD顯色、曝光，Bio-Rad掃描分析。目的蛋白表達量=目的蛋白灰度值/β-actin灰度值。

1.5胰島β細胞功能和胰島素抵抗的評估采用穩(wěn)態(tài)模型評估胰島素抵抗指數(shù) (HOMA-IR) = FINS×FPG/22.5，胰島β細胞功能指數(shù)(HOMA-β)=20×FINS/(FPG-3.5)。

2　結(jié)　　果

2.1兩組孕婦胎盤組織IGF-1、IGF-1R表達實時熒光定量PCR和Western Blot檢測顯示，GDM組孕婦胎盤組織IGF-1、IGF-1R 的mRNA和蛋白表達均顯著高于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，詳見表2。

2.2兩組孕婦分娩新生兒胰島β細胞功能指數(shù)和胰島素抵抗指數(shù)比較GDM組孕婦分娩新生兒的FINS、FPG和HOMA-IR均顯著高于對照組，而HOMA-β明顯低于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，詳見表3。

表2　兩組孕婦胎盤組織IGF-1、IGF-1R表達比較

表3　兩組孕婦分娩新生兒胰島β細胞功能指數(shù)和胰島素抵抗指數(shù)比較

2.3孕婦胎盤組織IGF-1、IGF-1R表達與新生兒HOMA-β和HOMA-IR的相關(guān)性Spearman分析顯示，孕婦胎盤組織中IGF-1、IGF-1R表達與新生兒HOMA-β呈負相關(guān)(Rs=-0.604，-0.559，P<0.05)，而與HOMA-IR呈正相關(guān)(Rs=0.674，0.641，P<0.05)。

3　討　　論

IGF-1具有胰島素生物活性，通過與其受體IGF-1R結(jié)合而發(fā)揮胰島素樣作用，促進物質(zhì)代謝，降低血糖水平。仇杰，等[8]學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)GDM孕婦血清IGF-1水平明顯低于正常妊娠孕婦。Dunger，等[9]學(xué)者研究認為血清中IGF-1能夠增加胰島素敏感性，保持胰島β細胞功能正常。當血清IGF-1減少時，其胰島素樣作用大大削弱，血糖升高形成GDM，而高血糖反過來抑制IGF-1的合成釋放，形成惡性循環(huán)[10]。所以血清IGF-1減少與GDM的發(fā)病密切相關(guān)。

然而，仇杰，等[8]研究還發(fā)現(xiàn)GDM孕婦分娩新生兒臍血IGF-1水平卻遠高于非GDM孕婦分娩新生兒，由于母血IGF-1無法通過胎盤屏障，所以新生兒臍血中高水平的IGF-1很可能直接來自于胎盤組織。張凌云[11]通過研究發(fā)現(xiàn)妊娠期糖尿病孕婦血糖控制不滿意者影響新生兒 IgG 水平及補體水平，從而影響新生兒的免疫肝功能。錢敏，等[12]報道顯示IGF-1可通過影響胎盤的轉(zhuǎn)運和代謝繼而影響胎盤生長和胎兒發(fā)育。孟曉瑜，等[13]學(xué)者認為GDM孕婦胎盤組織IGF-1水平顯著升高，且存在明顯的糖脂代謝紊亂，IGF-表達強度與新生兒體質(zhì)量和三酰甘油呈正相關(guān)。本研究通過對比分析GDM組和對照組孕婦胎盤組織IGF-1表達的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：GDM組胎盤組織IGF-1和IGF-1R表達顯著高于對照組，這與已有的研究基本一致。提示GDM孕婦血清和胎盤組織IGF-1存在不同的變化，胎盤組織中高表達的IGF-1具有促進胎兒生長的作用，這也可能是導(dǎo)致巨大兒等不良妊娠結(jié)局的原因[5]。

胰島β細胞約占全部胰島細胞的70%，能夠分泌胰島素，調(diào)節(jié)血糖水平，其功能受損會引起胰島素分泌不足[14]。胰島素抵抗主要表現(xiàn)為胰島素抑制肝釋放葡萄糖的能力及促進周圍組織利用葡萄糖的能力下降[15]。HOMA- β 是評估殘存胰島β 功能細胞的指標，HOMA- IR 是評估胰島素抵抗的指標。本研究對比分析GDM組和對照組孕婦分娩新生兒胰島β細胞功能和胰島素抵抗的差異，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：GDM組孕婦分娩新生兒HOMA-IR顯著高于對照組，而HOMA-β明顯低于對照組，提示GDM孕婦分娩新生兒存在胰島素抵抗，胰島β細胞功能受損。進一步Spearman分析顯示孕婦胎盤組織IGF-1和IGF-1R表達與新生兒HOMA-β呈負相關(guān)，而與HOMA-IR呈正相關(guān)，提示孕婦胎盤組織IGF-1和IGF-1R表達增加可能導(dǎo)致新生兒胰島β細胞功能受損和胰島素抵抗。

綜上所述，妊娠期糖尿病孕婦胎盤組織IGF-1和IGF-1R表達增加，可能導(dǎo)致新生兒胰島β細胞功能受損和胰島素抵抗。尚需進一步研究證實。