妊娠期糖尿病孕婦胎盤及臍血中VEGF和PEDF表達對血糖控制的指示作用

王麗鳳，郭 瓊，傅金鳳，姚辰希，康 燕*

(山東省婦幼保健院a.產(chǎn)科;b.盆底診治中心,濟南 250014)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是一種復(fù)雜的代謝紊亂綜合征，可造成不良妊娠結(jié)局，如羊水過多、胎膜早破，增加妊娠高血壓疾病、巨大兒發(fā)病率，新生兒易出現(xiàn)呼吸窘迫綜合征、死亡率增加等。GDM發(fā)病率為6.3%～22.6%，因地區(qū)、種族不同有差異，并呈逐年增長趨勢[1]。GDM可在產(chǎn)褥期導(dǎo)致子代并發(fā)癥，遠期來看，子代成年后心血管疾病、肥胖癥、糖尿病等慢性病的風險相對增高[2]。有GDM病史的孕婦產(chǎn)后5年內(nèi)發(fā)展為Ⅱ型糖尿病的幾率約17%～63%[3]。近年來，血管內(nèi)皮生長因子(vascular endothelial growth factor，VEGF)和色素上皮衍生因子(pigment epithelium-derived factor，PEDF)在單純Ⅰ型糖尿病、單純Ⅱ型糖尿病、糖尿病腎病、糖尿病視網(wǎng)膜病變中成為研究熱點[4-5]。目前國內(nèi)外關(guān)于VEGF及PEDF在GDM中作用的報道較少。本研究旨在探討VEGF、PEDF在GDM孕婦胎盤及臍血中的表達情況及其與血糖控制水平的關(guān)系。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月至2019年12月在山東省婦幼保健院行葡萄糖篩查的孕婦36例，年齡18～38歲，平均(31.42±3.91)歲，孕周37～42周，平均(39.21±1.52)周。研究對象于入院時測糖化血紅蛋白，入院后每天監(jiān)測空腹血糖、餐后血糖。其中正常糖耐量孕婦12例為對照組，GDM孕婦24例。GDM孕婦中，血糖控制較好組12例、血糖控制較差組12例。血糖控制標準：空腹血糖<5.6mmol/L，餐后2h血糖<7.0mmol/L為血糖控制良好，反之為血糖控制較差。GDM診斷標準：(1)妊娠期首次診斷，均排除孕前糖尿?。?2)孕24～28周行75g葡萄糖耐量試驗(OGTT)檢查，空腹血糖、餐后1h血糖、餐后2h血糖截斷值分別為5.1mmol/L、10.0mmol/L、8.5mmol/L，3項中任何一項高于截斷值，均診斷為GDM。納入標準：單胎妊娠；無前置胎盤、胎盤早剝、妊娠期高血壓等并發(fā)癥。排除標準：多胎妊娠；心、肝、腎等重要臟器功能不全者；臨床資料不完整者。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準同意，所有受試者均自愿簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 血樣采集 采集所有受試者清晨空腹及餐后靜脈血10mL置于抗凝管中，其中5mL 3000r/min離心5min 收集上清(血清)，-20℃保存?zhèn)溆?，剩?mL用于血液生化指標檢測。

1.2.2 胎盤VEGF和PEDF檢測 胎盤娩出后，控干胎盤小葉及間隙內(nèi)積血，取胎盤中間帶與中央帶，剪除絨毛膜板，免疫組化法定量分析VEGF和PEDF，測量切片累積光密度值(IOD)。陽性結(jié)果判讀：胞漿或胞膜出現(xiàn)棕黃色顆粒為陽性表達。

1.2.3 臍血VEGF和PEDF檢測 切斷臍帶，抽取5mL臍靜脈血，加至無抗凝劑試管中放置0.5h，4000r/min離心10min。提取上層血清，酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測樣品中的VEGF和PEDF含量。

2 結(jié) 果

2.1 患者的一般臨床資料 對照組、血糖控制較好組和血糖控制較差組的孕周、年齡、BMI比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 3組孕婦一般情況

2.2 患者的血糖及糖化血紅蛋白情況 對照組、血糖控制較好組和血糖控制較差組孕婦的空腹血糖、餐后2h血糖、糖化血紅蛋白水平比較，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 3組孕婦血糖及糖化血紅蛋白情況

2.3 妊娠結(jié)局 孕婦妊娠結(jié)局異常包括剖宮產(chǎn)、巨大兒、新生兒低血糖、新生兒轉(zhuǎn)NICU等。對照組、血糖控制較好組和血糖控制較差組中妊娠結(jié)局異常者分別有1例(8.33%)、5例(41.67%)、10例(83.33%)，血糖控制較好組與對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=3.556，P=0.059)，血糖控制較差組與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=13.59，P<0.001)。

2.4 胎盤中VEGF和PEDF的定位及表達 3組孕婦胎盤中VEGF及PEDF均有表達，兩者主要定位于胎盤的滋養(yǎng)細胞、血管內(nèi)皮細胞、絨毛間質(zhì)細胞，見圖1。VEGF陽性染色累積光密度值在對照組、血糖控制較好組和血糖控制欠佳組中逐漸升高，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)； PEDF陽性染色累積光密度值在3組孕婦胎盤中逐漸降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)；VEGF與PEDF表達水平呈負相關(guān)，見表3、圖2。

表3 胎盤絨毛VEGF及PEDF累積光密度值比較

圖1 胎盤絨毛VEGF和PEDF免疫組織化學(xué)分析(黑色箭頭：陽性著色區(qū)域)

2.5 臍帶血VEGF和PEDF表達情況 對照組、血糖控制較好組、血糖控制欠佳組中VEGF濃度依次升高，各組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，PEDF濃度依次降低，各組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表4。

圖2 胎盤VEGF與PEDF表達水平相關(guān)分析

表4 臍帶血VEGF和PEDF表達水平比較

3 討 論

GDM母兒處于高血糖環(huán)境，機體高血糖環(huán)境不僅影響胎盤蛋白表達[6]，還影響胎盤的形成和功能。胎盤血管形成是胎盤生長發(fā)育至關(guān)重要的一部分，主要受促血管生成因子和抗血管生成因子的調(diào)節(jié)，VEGF和PEDF是促血管生成因子和抗血管生成因子的重要代表[4]。

VEGF在胎盤的細胞滋養(yǎng)細胞、血管內(nèi)皮細胞、絨毛間質(zhì)細胞均有表達，隨血糖控制水平的不同，VEGF表達量不同。本研究結(jié)果顯示，血糖控制較差組胎盤及臍血中VEGF表達量最高，提示血糖控制水平可能影響VEGF的表達，提示VEGF水平對血糖控制情況有指示作用。研究表明，正常的機體內(nèi)環(huán)境下有極少量或微量的VEGF，即可維持胎盤血管的數(shù)量及結(jié)構(gòu)[7]。VEGF通過改變細胞外基質(zhì)，改變血管內(nèi)皮細胞的通透性，促進胎盤絨毛血管數(shù)量增加，以達到增加血漿葡萄糖及氧氣的交換，改善胎兒缺氧的環(huán)境。GDM胎兒即處于高血糖、缺氧的環(huán)境中，刺激VEGF大量分泌，改變胎盤的血管密度和穩(wěn)態(tài)，作為胎兒宮內(nèi)缺氧的代償機制。研究結(jié)果顯示，GDM孕婦胎盤血管生成增加，胎盤處于促血管生成狀態(tài)[8]。據(jù)報道，Ⅰ型糖尿病合并妊娠患者所娩新生兒，且胎兒體重大于4kg，胎盤中VEGF表達明顯升高[9]。本研究結(jié)果顯示，血糖控制較差組的VEGF表達顯著增加，推測高血糖可能通過VEGF調(diào)控胎盤血管狀態(tài)以改善胎兒缺氧的宮內(nèi)環(huán)境，進一步表明檢測VEGF可能成為胎兒宮內(nèi)缺氧的指標。

PEDF作為視網(wǎng)膜天然細胞外基質(zhì)成分被首次發(fā)現(xiàn)，其表達水平降低已被證實參與糖尿病視網(wǎng)膜病變、糖尿病腎病的發(fā)病[10-11]。PEDF是目前發(fā)現(xiàn)的最重要的新生血管抑制因子[12]。據(jù)報道，PEDF在抑制炎癥、保護血管和抗氧化應(yīng)激等方面有很大優(yōu)勢[13]。PEDF已被證實能抑制脂肪細胞中的高級糖基化終產(chǎn)物，并能改善骨骼平滑肌細胞的胰島素抵抗[14]。體外實驗表明，PEDF可通過抑制大鼠脂肪組織的炎癥和氧化反應(yīng)改善代謝紊亂，增加PEDF水平能對抗肥胖代謝紊亂綜合征[15]。本研究結(jié)果顯示，血糖控制較差組即高血糖組的PEDF表達明顯降低，表明機體高血糖環(huán)境可能抑制了PEDF表達，正常孕婦中PEDF表達顯著增高，提示PEDF在維持正常妊娠中起重要作用。推測可能存在VEGF與PEDF表達失衡，并參與GDM的發(fā)生發(fā)展。本研究顯示，GDM患者的VEGF表達增加，存在補償胎兒缺氧的機制，PEDF作為保護性優(yōu)勢因子也應(yīng)相應(yīng)增加，以改善胎盤血管穩(wěn)態(tài)。但本實驗結(jié)果顯示PEDF降低，推測可能存在VEGF與抗血管內(nèi)皮生長因子表達的不平衡。研究表明，VEGF與PEDF相互調(diào)節(jié)血管生成的穩(wěn)態(tài)被破壞與糖尿病視網(wǎng)膜病變有關(guān)[4]。文獻報道，玻璃體內(nèi)注射PEDF-MSC可上調(diào)糖尿病大鼠PEDF表達，下調(diào)VEGF表達，為糖尿病視網(wǎng)膜病變(DR)神經(jīng)損傷的細胞治療提供了新的候選資源[16]。

目前GDM的病理生理機制尚不清楚，其對孕產(chǎn)婦及子代的影響巨大。GDM主要依據(jù)24～28孕周糖耐量試驗才得以診斷，但此時已造成部分孕婦嚴重不良妊娠結(jié)局，因此早期預(yù)測、及時治療才是關(guān)鍵。本研究顯示，孕婦血糖與GDM孕婦胎盤及臍血VEGF表達水平呈正相關(guān)，與PEDF呈負相關(guān)，提示VEGF與PEDF表達水平可能受孕婦血糖影響，可能參與了GDM的發(fā)生發(fā)展。推測早期檢測VEGF及PEDF可推斷GDM患者血糖控制水平。目前GDM的治療僅限通過飲食、運動、藥物控制血糖水平，并未從根本上解決GDM的治療問題，嚴格控制血糖可能引起低血糖，對胎兒的影響更嚴重，甚至發(fā)生胎死宮內(nèi)。PEDF作為一種保護性因子，對胎盤血管有抑制作用，對維持正常妊娠有重要作用,推測PEDF制劑有可能成為治療GDM的一種候選方法，PEDF制劑有望成為干預(yù)GDM胎兒不良妊娠結(jié)局的新靶點。