血清Th1/Th2細(xì)胞因子與妊娠期糖尿病胰島素抵抗的相關(guān)性

王璐璐,杜秀萍

(1山西醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院婦產(chǎn)科,太原 030001;2山西省婦幼保健院產(chǎn)科;*通訊作者,E-mail:13835121498@163.com)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指在妊娠過程中首次發(fā)生或發(fā)現(xiàn)的糖耐量異常,是妊娠期最常見并發(fā)癥之一[1]。隨著人們生活水平的日益提高,妊娠期糖尿病的發(fā)生率也呈現(xiàn)上升趨勢,根據(jù)2017年國際糖尿病聯(lián)合會(IDF)的估計,GDM影響全球大約14%的孕產(chǎn)婦[2]。GDM的發(fā)生機(jī)制尚未完全闡明,可能與以下多種因素有關(guān):妊娠期母體內(nèi)激素水平的改變、胰島素抵抗、肥胖、慢性炎性反應(yīng)、氧化應(yīng)激、遺傳因素、胰島素分泌缺陷、免疫等。近年來流行病學(xué)和實驗研究結(jié)果均證實,炎性反應(yīng)與胰島素抵抗有著密切關(guān)系,并推測炎性反應(yīng)可能是促進(jìn)胰島素抵抗的一個重要因素,而細(xì)胞因子在炎性反應(yīng)過程中起重要作用。本研究旨在分析妊娠期糖尿病胰島素抵抗與Th1/Th2細(xì)胞因子的關(guān)系是否可指導(dǎo)妊娠期糖尿病的治療。

1 研究對象和方法

1.1 病例選擇

選取2018-12-01～2018-12-31于山西省婦幼保健院產(chǎn)前門診行產(chǎn)前檢查的妊娠期糖尿病孕婦72例和同期在我院產(chǎn)檢的健康孕婦70例,簽署知情同意書,依據(jù)納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn),最終選取妊娠期糖尿病孕婦42例為病例組,健康孕婦37例為對照組作為研究對象。

診斷標(biāo)準(zhǔn):符合2010年國際糖尿病與妊娠關(guān)系研究協(xié)會(IAPSG)制定的GDM診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]?？崭寡?FBG)≥5.1 mmol/L,餐后1 h血糖≥10 mmol/L,餐后2 h血糖≥8.5 mmol/L,其中任意一項達(dá)到或超過上述界值。

病例組納入標(biāo)準(zhǔn):選擇孕期為24-28周行孕中期糖耐量試驗的孕婦,其糖耐量結(jié)果異常,可診斷為妊娠期糖尿病的孕婦。

對照組納入標(biāo)準(zhǔn):選擇孕期為24-28周行孕中期糖耐量試驗的孕婦,其糖耐量結(jié)果正常的孕婦。

排除標(biāo)準(zhǔn):既往患糖尿病、高血壓病、腎疾病、自身免疫性疾病者,前次妊娠合并糖尿病者,孕前肥胖者(BMI>30 kg/m2),雙胎及多胎妊娠者。

1.2 主要試劑與儀器

TH1/TH2試劑盒,購自杭州賽基生物科技有限公司,編號:20181201。流式細(xì)胞儀:Beckman Coulter Cytomics FC500,美國貝克曼公司產(chǎn)品。

1.3 分組與方法

1.3.1 研究分組 選取于山西省婦幼保健院門診行產(chǎn)前檢查24-28周的孕婦,根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn),留取孕婦行糖耐量試驗時所余血清,于-20 ℃冰箱冷藏,根據(jù)糖耐量結(jié)果及納入排除標(biāo)準(zhǔn),選取42例妊娠期糖尿病孕婦作為病例組,37例健康孕婦作為健康對照組。最后將選取的79份血清,采用流式細(xì)胞儀行細(xì)胞因子的測定。

1.3.2 研究方法 對血清中不同熒光強(qiáng)度的捕獲微球表面分別包被白介素-2(IL-2)、白介素-4(IL-4)、白介素-6(IL-6)、白介素-10(IL-10)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)特異性抗體,捕獲微球分別與待檢測樣本中的IL-2、IL-4、IL-6、IL-10和TNF-α特異性結(jié)合后再與PE熒光標(biāo)記的檢測抗體結(jié)合,形成雙抗夾心復(fù)合物,利用流式細(xì)胞儀分析復(fù)合物熒光強(qiáng)度,從而定量樣本中各細(xì)胞因子的含量。

1.4 觀察指標(biāo)

觀察兩組孕婦的細(xì)胞因子水平變化。用流式細(xì)胞儀檢測血清中TNF-α、干擾素-γ(IFN-γ)、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10含量。

1.5 統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 20.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析。年齡、孕周、BMI采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,各細(xì)胞因子統(tǒng)計描述采用中位數(shù)(四分位數(shù))表示,兩組間比較采用Mann-Whitney檢驗,取α=0.05為顯著性檢驗水平。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

兩組孕婦的一般資料比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,見表1),組間具有可比性。

表1 對照組與GDM組基本信息比較

Table 1 Comparison of general clinical information of pregnant women between two groups

組別年齡(歲)孕周(周)BMI(kg/m2)對照組29.16±3.5925.11±1.2421.43±2.04GDM組30.55±3.3325.19±1.1522.24±1.71 Z-1.850-0.438-1.783 P0.0640.6610.075

2.2 兩組孕婦血清中6種細(xì)胞因子含量比較

病例組血清中TNF-α高于健康對照組,IL-4低于健康對照組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);病例組血清中IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-10含量與健康對照組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05,見表2)。

表2 對照組與GDM組各細(xì)胞因子比較(pg/ml)

Table 2 Comparison of TH1/Th2 cytokines in serum between two groups(pg/ml)

組別IL-2IL-4IL-6IL-10TNF-αIFN-γ 對照組4.24(3.29,5.35)7.70(6.12,9.85)6.77(5.97,9.13)5.17(4.31,5.95)5.82(4.84,6.82)8.87(7.51,11.23) GDM組4.55(2.78,5.43)6.37(4.89,8.79)7.55(6.19,9.00)5.55(4.52,5.92)6.40(5.24,7.71)9.46(8.30,10.72) Z-0.796-1.985-0.948-0.555-2.039-0.590 P0.4260.0470.3430.5790.0410.555

細(xì)胞因子統(tǒng)計描述采用中位數(shù)(四分位數(shù))表示,兩組間對比采用Mann-Whitney檢驗

2.3 兩組孕婦血清中Th1/Th2細(xì)胞因子比值

分析所檢測的兩組孕婦血清中Th1/Th2細(xì)胞因子含量,發(fā)現(xiàn)在病例組血清中TNF-α高于健康對照組,IL-4低于健康對照組;病例組血清中IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-10含量與健康對照組相比略有變化,但總體趨勢趨向于妊娠期糖尿病孕婦血清中Th1細(xì)胞因子升高,而Th2細(xì)胞因子降低;通過Th1/Th2細(xì)胞因子比值的比較發(fā)現(xiàn),IL-2/IL-4、TNF-α/IL-4、TNF-α/IL-10及IFN-γ/IL-4比值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05,見表3)。

表3 對照組與GDM組各細(xì)胞因子比值比較

Table 3 Comparison of the ratios of TH1/Th2 cytokines in serum between two groups

指標(biāo)對照組GDM組ZPIL-2/IL-40.55(0.45,0.70)0.72(0.58,1.18)-3.1390.002IL-2/IL-60.61(0.52,0.75)0.63(0.50,0.76)-0.0150.988IL-2/IL-100.86(0.75,0.98)0.88(0.78,1.06)-0.570.569TNF-α/IL-40.73(0.55,0.84)0.99(0.81,1.28)-4.745<0.001TNF-α/IL-60.78(0.61,0.91)0.89(0.67,1.04)-1.6850.092TNF-α/IL-101.01(0.86,1.22)1.19(1.01,1.34)-3.0010.003IFN-γ/IL-41.14(0.92,1.27)1.41(1.15,1.83)-3.733<0.001IFN-γ/IL-61.28(1.07,1.71)1.25(0.99,1.43)-0.5990.549IFN-γ/IL-101.71(1.47,2.04)1.73(1.53,1.97)-0.4980.683

3 討論

大量研究已證實:胰島素抵抗是導(dǎo)致妊娠期糖尿病最主要的原因[3]。炎性反應(yīng)與胰島素抵抗有著密切關(guān)系,因此推測炎性反應(yīng)可能是促進(jìn)胰島素抵抗的一個重要因素[4]。胰島素抵抗的信號調(diào)控途徑[5]主要包括以下三條:①胰島素受體底物1(insulin receptor substrate 1,IRS1)/磷脂酰肌醇3激酶(phosphatidylinositol-3-kinase,PI3K)/絲氨酸-蘇氨酸激酶(serine threonine kinase, Akt),即IRS1/PI3K/Akt信號通路;②絲裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK),即MAPK信號通路;③Smad3信號通路。大量研究表明:細(xì)胞因子抑制了胰島素的利用,即細(xì)胞因子參與了胰島素抵抗的信號調(diào)控途徑,致血糖升高,最終導(dǎo)致了GDM的發(fā)生。

人血清中Th1型細(xì)胞因子主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫,對胚胎產(chǎn)生免疫損傷,而Th2細(xì)胞因子則主要介導(dǎo)體液免疫,對妊娠有免疫保護(hù)作用[6,7]。正常妊娠早期,T-helper細(xì)胞活動的平衡強(qiáng)烈地轉(zhuǎn)向以Th2細(xì)胞因子為特征的抗炎譜,Th2型細(xì)胞因子產(chǎn)生的激素占優(yōu)勢,局部免疫應(yīng)答向Th2型偏倚,阻止母胎排斥反應(yīng)[6,7]。Th2型細(xì)胞因子在于維持妊娠,而在感染、應(yīng)激狀況下,使Th1/Th2型平衡偏向Th1型[6,7]。Ategbo等[8]研究發(fā)現(xiàn):GDM與Th1相關(guān)的細(xì)胞因子升高有關(guān)。本研究通過對GDM孕婦和健康孕婦血清中TNF-α、IFN-γ、IL-2、IL-4、IL-6、IL-10水平進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示GDM組TNF-α水平高于健康對照組,IL-4水平低于健康對照組,提示細(xì)胞因子TNF-α和IL-4可能參與了妊娠糖尿病胰島素抵抗的發(fā)生。而病例組血清中IFN-γ、IL-2、IL-6、IL-10的變化,與健康對照組相比有變化,但由于樣本量限制,未能發(fā)現(xiàn)緊密聯(lián)系。對于GDM組與正常妊娠組的Th1細(xì)胞因子與Th2細(xì)胞因子比值進(jìn)行了統(tǒng)計學(xué)分析,結(jié)果顯示:IL-2/IL-4、TNF-α/IL-4、TNF-α/IL-10及IFN-γ/IL-4比值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。因此推斷:GDM患者血清中Th1型細(xì)胞因子升高,Th2型細(xì)胞因子降低,同時比值亦發(fā)生了偏倚;是否可以使用針對Th1/Th2細(xì)胞因子的阻滯劑,減少該因子的作用,從而減輕胰島素的抵抗,最終用于妊娠期糖尿病的治療。通過查找文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),現(xiàn)已有針對腫瘤壞死因子及白介素的阻斷劑[9,10],是否可以發(fā)現(xiàn)針對其他細(xì)胞因子的阻斷劑,從而實現(xiàn)GDM的精準(zhǔn)治療。

國內(nèi)外學(xué)者研究發(fā)現(xiàn),雖然GDM通常在分娩后得以恢復(fù),但它可能會產(chǎn)生長期的不良后果,包括母親患2型糖尿病(T2DM)和心血管疾病(CVD)的風(fēng)險增加,以及兒童未來發(fā)生肥胖、心血管疾病、2型糖尿病的風(fēng)險亦增加。這導(dǎo)致肥胖和糖尿病的惡性循環(huán),從而影響整個人群的健康。不幸的是,目前沒有廣泛接受的GDM治療或預(yù)防策略,除了生活方式干預(yù)(飲食和運(yùn)動)和偶爾的胰島素治療,兩者效果均有限。目前新興的口服抗糖尿病藥物,如格列本脲和二甲雙胍,前景看好,但長期的安全性仍然令人擔(dān)憂[11,12]。因此,需要尋求安全、有效和易于管理的新治療方法。本研究通過對Th1/Th2細(xì)胞因子的測定,發(fā)現(xiàn)Th1/Th2細(xì)胞因子在妊娠期糖尿病患者血清中含量發(fā)生了變化,且兩種細(xì)胞因子的比值變化也有明顯的統(tǒng)計學(xué)意義,是否可制定針對特定Th1/Th2細(xì)胞因子的阻斷劑,阻斷特定細(xì)胞因子的作用治療GDM。隨著對炎癥因子的進(jìn)一步深入研究,可能為GDM的治療提供新的方向。