脂联素与成纤维生长因子-2在妊娠期糖尿病胎盘组织中的表达及意义

脂联素与成纤维生长因子-2在妊娠期糖尿病胎盘组织中的表达及意义

孙竹林1张眉花2郑绘霞1肖虹1赵玉泽3梁建芳1

(1山西医科大学第一医院病理科山西太原030001)

(2太原市妇幼保健院妇产科山西太原030001;3山西医科大学儿科系山西太原030001)

【中图分类号】R714.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2011)6-0068-03

【摘要】目的探讨脂联素(apM1)和成纤维生长因子2(FGF-2))在妊娠期糖尿病胎盘组织中的表达及意义。方法采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)技术检测30例妊娠期糖尿病(GDM)产妇、20例非糖代谢异常产妇(NGT)胎盘组织中apM1mRNA和FGF-2mRNA的表达情况。结果(1)GDM组apM1mRNA表达水平(0.71±0.08)低于正常对照组(1.38±0.11)(p<0.05);GDM组FGF-2mRNA表达水平(2.16±0.09)高于正常对照组(1.53±0.06)(p<0.05)。(2)GDM巨大儿组新生儿出生体重与apM1表达呈负相关性,与FGF-2呈正相关性,P<0.05。结论胎盘组织中存在apM1和FGF-2的基因表达,与妊娠期糖尿病巨大儿的发生有关;apM1的低表达可能是FGF-2表达上调的机制之一。

【关键词】妊娠糖尿病胎盘脂联素成纤维生长因子-2

妊娠期糖尿病(gestationaldiabtesmellitus,GDM)是妊娠后首次发生或发现的糖代谢异常,是影响孕产妇及围产儿健康的常见妊娠并发症之一。近年来研究发现,GDM孕妇血清中脂联素与成纤维生因子-2的水平匀发生显著性改变,与GDM孕妇的病理变化及新生儿出生体重受到广泛关注。胎盘是妊娠时期特有的器官,分泌多种激素,易受妊娠环境变化的影响,本研究旨在探讨妊娠期糖尿病胎盘组织中脂联素mRNA和成纤维生长因子-2mRNA的表达情况及意义。

1材料与方法

1.1材料来源及分组:

选取2008年8月至2009年8月在太原市妇幼保健医院产科剖宫产分娩的胎盘组织作为研究资料。其中妊娠期糖尿病组30例(妊娠期糖尿病正常儿组10例、妊娠糖尿病巨大儿组20例),非糖代谢异常妊娠组即对照组20例。所有产妇孕前均无高血压、肝肾疾病、糖尿病等内科合并症及产科并发症。

妊娠期糖尿病诊断标准为:美国糖尿病资料小组(NDDG)诊断标准:空腹、服糖后1小时、2小时,3小时的血糖值5.8mmol/L,10.56mmol/L,9.2mmol/L,8.0mmol/L,四点血糖值大于或等于以上两项者诊断为妊娠期糖尿病。

巨大儿诊断标准为:出生体重≥4000g[1]

1.2方法:

RT-PCR技术检测胎盘组织中脂联素mRNA和成纤维生长因子-2mRNA的表达:采用Trizol试剂抽提总RNA,脂联素和成纤维生长因子-2引物由上海生工生物工程技术有限公司合成。引物序列见表1

表1脂联素和FGF-2特异性扩增引物序列及扩增片段长度

逆转录反应体系主要包括目的RNA6μl,Oligo(dT)1μl,总体积20μl置于25℃水浴锅中5min,42℃1h,75℃15min。PCR反应体系主要包括cDNA1.0μl,上下游引物各5μl或者6μl,总体积50μl。PCR反应条件:94℃预变性2min;94℃变性1min,60或者55℃退火1min,72℃延伸2min,25或者40个循环;72℃延伸5min。

1.3结果判断:

1.0%琼脂糖凝胶电泳,Tanon2500凝胶成像系统照相,计算机图像分析系统测定电泳条带密度值,以GAPDH为内参照,以目的基因/GAPDH灰度值的比值作为目的基因mRNA的表达水平。

1.4统计学方法:

采用SPSS13.0软件进行统计学处理。数据以匀数±标准差(x-±s)表示,组间比较经方差齐性分析采用t检验;相关性分析采用Spearman相关性分析,p<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1GDM组和NGT组胎盘组织中脂联素、FGF-2mRNA的表达及比较

GDM孕妇胎盘组织脂联素mRNA的表达明显低于NGT组,差异有统计学意义(P<0.05)(图1);FGF-2mRNA在GDM组胎盘组织中的表达水平明显高于NGT组,差异有统计学意义(p<0.05)(图2)。数据分析见表2。

表2脂联素、FGF-2在正常对照组和GDM组比较

2.2GDM巨大儿组和GDM正常儿组胎盘组织中脂联素、FGF-2mRNA的表达及比较

GDM巨大儿组脂联素mRNA的表达低于GDM正常儿组,差异有统计学意义(p<0.05);FGF-2mRNA在GDM巨大儿组的表达水平高于GDM正常儿组,差异有统计学意义(p<0.05)。数据分析见表3。(见图1、图2)

表3脂联素、FGF-2在GDM正常儿组和GDM巨大儿组的比较

2.3GDM巨大儿组和GDM正常儿组出生体重与脂联素mRNA、FGF-2mRNA相关性分析

GDM巨大儿组出生体重与胎盘脂联素mRNA表达水平呈负相关(r=-0.362p<0.05),与FGF-2mRNA呈正相关(r=0.475p<0.05);GDM正常儿组出生体重与脂联素mRNA(p>0.05)无明显相关性,与FGF-2mRNA(p>0.05)无明显相关性。

2.4GDM巨大儿组中脂联素和FGF-2之间的相关性分析

GDM巨大儿组脂联素mRNA与FGF-2mRNA之间呈负相关关系(r=-0.350p<0.05),GDM正常儿组脂联素mRNA与FGF-2mRNA无明显相关性。

M:DL2000标记物1:正常妊娠组2:GDM正常儿组3:GDM巨大儿组

图13组孕产妇胎盘组织中脂联素mRNA的表达

M:DL2000标志物1:正常妊娠组2:GDM正常儿组3:GDM巨大儿组

图23组孕产妇胎盘组织中FGF-2mRNA的表达

3讨论

3.1妊娠期糖尿病胎盘组织中脂联素、FGF-2mRNA的表达

妊娠期糖尿病是妊娠常见并发症,发病与胰岛素抵抗或胰岛素分泌不足有关,并伴有炎症反应的病理过程。本研究结果显示,NGT组和GDM组的胎盘组织中均存在脂联素和FGF-2的基因表达,但GDM组FGF-2mRNA的表达水平显著增高,与NGT组比较差异有统计学意义;脂联素mRNA的表达水平较NGT组显著降低,也有统计学意义。提示FGF-2mRNA和脂联素mRNA表达水平的改变与GDM的病理状况有关。研究发现GDM时胎盘中各种基因的表达水平会发生显著变化[2]。Meller.M[3]等研究发现瘦素mRNA在胎盘的表达变化与GDM是相关的,认为用GDM的危险因素葡萄糖和胰岛素来解释GDM引起胎盘基因表达改变是合理的。炎症反应是GDM的病理过程,已有文献报道过,炎症因子调控脂联素的基因表达,炎症也是诱导FGF-2产生的原因。因此推测,GDM病理状况下的高血糖、高胰岛素、炎症反应可能是引起FGF-2mRNA和脂联素mRNA表达水平改变的原因。

3.2妊娠期糖尿病巨大儿组脂联素和FGF-2的表达对新生儿出生体重的影响

妊娠期糖尿病孕妇分娩巨大儿的几率明显增高,分娩巨大儿孕妇的剖宫产率、新生儿低血糖、新生儿高胆红素血症等母儿近期并发症及巨大儿成年后发生代谢性疾病的风险明显增高,减少妊娠期糖尿病巨大儿的发生对临床具有重要意义。脂联素是脂肪因子家族的成员之一,具有维持机体代谢和能量平衡,是胰岛素抵抗、心血管损伤等疾病重要保护因子。本研究结果显示,脂联素与妊娠期糖尿病巨大儿组新生儿出生体重具有显著负相关性。说明脂联素是促进妊娠期糖尿病巨大儿形成的相关因素。分析原因可能是:脂联素具有活化AMPK信号途径、刺激乙酰辅酶A碳酸化酶磷酸化、促进脂肪酸氧化、降低血糖的作用,显著调节糖代谢及胰岛素敏感性,在妊娠期糖尿病病理状况下胎盘脂联素表达降低,使胎儿胰岛素的敏感性降低,胎儿血糖、游离脂肪酸升高,促使胎儿宫内生长发育加速,显著增加巨大儿的发生率。且研究显示,胎盘脂联素具有抑制胎盘葡萄糖转运蛋白-3(GLUT-3)的数量及其转运能力[4],GLUT-3主要分布在胎盘组织的胎儿面,负责转运母体向胎儿的葡萄糖,为胎儿提供主要的营养物质,妊娠期糖尿病病理状况下,胎盘脂联素表达显著降低,对GLUT-3抑制作用减弱,胎儿从母体获得大量葡萄糖,使血糖升高,甘油三酯增加,为胎儿生长提供大量营养物质。妊娠期糖尿病胎盘组织脂联素表达降低与巨大儿的发生可能是通过增加胎儿体内的葡萄糖数量,降低脂肪酸的分解,降低了胰岛素的敏感性,使得胎儿生长发育加速,巨大儿的发生率明显增加。

FGF-2是一种广谱的有丝分裂原,是中胚层,外胚层及内胚层来源的多种细胞的强有丝分裂剂,与细胞膜上的受体结合后,可刺激细胞的增殖和分化,在促进胚胎发育、形态发生及胎儿发育的过程中起重要作用。曾研究发现在妊娠时血清中会出现FGF-2的表达,而在正常妇女中不会检测到,同时妊娠期糖尿病孕妇较正常孕妇血清中有高水平的FGF-2的表达,且与新生儿的出生体重呈正相关性。本实验结果显示,妊娠期糖尿病巨大儿组胎盘组织中FGF-2mRNA表达水平明显高于对照组,与新生儿出生体重呈正相关性。胎盘组织中FGF-2mRNA表达水平在妊娠期糖尿病病理状况的影响下,显著增加,且与巨大儿的发生有相关性,其确切机制尚不清楚,考虑可能是由于在高血糖,高胰岛素状况下FGF-2影响了母体—胎儿—胎盘轴之间的交流,致使胎儿发育出现异常调节;在妊娠期糖尿病的胎盘或者器官和胎儿中,FGF-2的下游通路可能被改变,诱发巨大儿的产生[5];有文献报道FGF-2促进胎盘葡萄糖转运蛋白-1(GLUT-1)的表达,GLUT-1是胎盘组织中重要的葡萄糖转运体,妊娠期糖尿病时胎儿通过GLUT-1从母体获取大量葡萄糖,加速胎儿体重增加。所以,对FGF-2的进一步研究可能有助于明确妊娠期糖尿病巨大儿的发生机制,从而有利于预防其发生。

OuchiN[6]等曾报道在平滑肌组织中脂联素对FGF-2有抑制作用。也有报道在GDM时胎盘中瘦素和睾酮的表达调控FGF-2的表达水平升高[7]。本实验发现妊娠期糖尿病巨大儿组中胎盘组织脂联素mRNA与FGF-2mRNA呈负相关性,其作用机制尚不清楚。可能在妊娠期糖尿病胎盘中脂联素是FGF-2上调的机制之一。

总之,妊娠期糖尿病孕妇体内环境的变化不但影响着胎盘基因的表达,也影响了胎盘调节机制,干扰了胎儿的代谢及生长发育,增加了巨大儿的发生率。

参考文献

[1]乐杰主编.妇产科学[M].第六版.北京:人民卫生出版社,2007;130-131.

[2]EnquobahrieDA,WilliamaMA,QiuC,etal.Globalplacentalgeneexpressioningestationaldiabetesmellitus.[J]AMJObstetGynecol.2009Feb:200(2):206.e1-13.

[3]MellerM,QiuC,VadachkoriaS,etal.ChangesinPlacentalAdipocytokineGeneExpressionAssociatedwithGestationalDiabetesMellitus.[J]PhysiolRes,2006,55:501-512.

[4]CaminosJE,NogueirasR,GallegoR,etal.Expressionandregulationofadiponectinandreceptorinhumanandratplacenta.[J]ClinEndocrinolMetab,2005,90:4276-4286.

[5]OussamaGrissa,AkadiriYessoufou,Azizhichami,etal.GrowthfactorconcentrationsandtheirplacentalmRNAexpressionaremodulatedingestationaldiabetesmellitus:possibleinteractionwithmacrosomia.[J]BMCpregnancyandChidbith.2010,10:1471-2393.

[6]OuchiN,KiharaS,FunahashiT,etal.Obesity.Adiponectinandvascularinflammatorydisease.[J]Curropinlipidol.2003,Dec;14(6):561-6.

[7]UzelacPS,LiX,LinJ,NeeseLD,etal.Dysregulationofleptinandtestosteroneproductionandtheirreceptorexpressioninthehumanplacentawithgestationaldiabetesmellitus.[J]Placenta.2010Jul;31(7):581-8.

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