脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白与妊娠期糖尿病的相关性研究

董胜雯 韩 姹 高晓丽 牛秀敏

妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）是指妊娠期间首次发生或发现的糖代谢异常。GDM妇女体内存在高胰岛素抵抗（IR）是其发病的主要原因之一。随妊娠周数增加，妊娠妇女脂肪组织堆积以及孕激素、胎盘生乳素、甲状腺素等引起IR的激素增加，以满足胎儿对营养的需求。脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白（adipocyte fatty-acid bind⁃ing protein，FABP4）主要表达在成熟脂肪细胞的细胞之内，分泌至血循环中，是肥胖和IR相关的标志物。FABP4参与游离脂肪酸及其他类脂激素的运输，从而调节全身胰岛素敏感性和能量代谢。本研究通过对血清和胎盘组织中的FABP4水平进行检测，探讨FABP4与IR、GDM发生发展的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象 随机抽取2010年1月—12月在天津医科大学总医院产科住院分娩的符合如下入选标准的孕妇60例。根据《妇产科学》GDM诊断标准[1]和美国妇产科学会及儿科学会规定的妊娠前体质量指数（BMI）≥25 kg/m2定为妊娠超重标准分为GDM正常组、GDM超重组和正常妊娠妇女（NGT）组共3组，每组20例。均符合下列条件：妊娠达37周孕龄的单胎健康妇女，无吸烟及饮酒史。排除有内科相关疾病者。

1.2 方法

1.2.1 标本的采集和处理 受试者于采血前夜22：00后禁食，次日清晨抽取空腹肘正中静脉血4 mL，其中2 mL予肝素抗凝，混匀，3 000 r/min离心15 min，收集上层血浆采用葡萄糖氧化酶法测空腹血糖（FBG）、三酰甘油和总胆固醇。另外2 mL不抗凝，3 000 r/min离心10 min，吸取血清至另2个试管中，其中一管存于-70℃冰箱中采用胰岛素测定试剂盒通过直接化学发光法测定血清胰岛素（FINS）水平，另一管存于-4℃冰箱中用于酶联免疫吸附试验（ELISA）。胎盘娩出后，立即在脐带周围5 cm范围内取2 cm×2 cm、包括胎盘母体面和胎儿面标本1块。在离体后30 min内用生理盐水冲洗，并放入10%福尔马林溶液固定，常规脱水、透明、石蜡包埋备用。

1.2.2 ELISA检测血清中FABP4浓度 用纯化的人FABP4抗体包被微孔板，制成固相抗体，向包被单抗的微孔中依次加入样本品和标准品，再与辣根过氧化物酶（HRP）标记的FABP4抗体结合，形成抗体-抗原-酶标抗体复合物，经过彻底洗涤后加底物TMB显色。TMB在HRP酶的催化下转化成蓝色，并在酸的作用下转化成黄色。用酶标仪（450 nm）测定光密度（OD）值，通过标准曲线计算样品中FABP4浓度。

1.2.3 免疫组织化学检测胎盘组织中FABP4表达水平 按常规方法制片，切片脱蜡、封闭，鼠抗人FABP4单克隆抗体67℃孵育20 min，磷酸盐液冲洗，将切片放入盛有枸橼酸盐缓冲液的容器中，加热至95℃，冷却至室温、冲洗，3%H2O2去离子水室温孵育20 min，滴加1∶100比例稀释的抗体，4℃冰箱过夜；滴加PV-6000二步法免疫组化检测试剂盒的试剂B，37℃温箱中孵育30 min；PBS液冲洗，3，3-二氨基联苯氨溶液显色。苏木精复染，封片，显微镜观察。FABP4强阳性染色沉积于胎盘滋养细胞和间充质细胞浆，呈棕褐色颗粒或线状。阳性细胞着色判断（A）：<5%为0分，5%～25%为1分，26%～50%为2分，>50%为3分。阳性强度（B）：弱淡黄色0分，浅棕黄色1分，棕黄色2分，棕褐色3分。将A×B作为综合评分进行计分：0分为-，1～3分为+，4～6分为++，7～9分为+++。

1.2.4 胰岛素抵抗评估指标 胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）=（FINS×FBG）/22.5，胰岛β细胞功能（HOMA-B%）=20×FINS/（FBG-3.5），胰岛素敏感指数（HOMA-ISI）=ln[22.5/（FBG×FINS）]。

1.3 统计学处理 采用SPSS 16.0软件进行统计分析，3组一般资料采用方差分析，两两比较用LSD-t检验；血清FABP4浓度因方差不齐比较采用Welch近似方差分析；胎盘组织中FABP4水平比较采用Kruskal-Wallis H秩和检验；P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组孕妇一般临床特征 3组年龄、孕周、收缩压、舒张压差异均无统计学意义，3组新生儿体质量、孕前BMI、三酰甘油、总胆固醇、FBG、HOMA-IR、HOMA-B%、HOMA-ISI和FINS差异均有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。GDM正常组的孕前BMI、三酰甘油、FBG、FINS、HOMA-IR及 HOMA-ISI与GDM超重组比较差异有统计学意义（P<0.01）。GDM正常组的三酰甘油、总胆固醇、FBG、HOMA-IR、HOMA-B%及HOMA-ISI与NGT组比较差异均有统计学意义（P<0.01），见表1。

表1 3组一般临床资料比较 （n=20，±s）

表1 3组一般临床资料比较 （n=20，±s）

**P<0.01；1 mm Hg=0.133 kPa

GDM正常组GDM超重组NGT组F年龄（岁）29.00±2.00 26.50±9.00 27.50±3.00 1.73孕周（周）38.93±1.79 37.00±1.71 39.93±2.21 2.71收缩压（mm Hg）116±10 120±13 113±9 1.86舒张压（mm Hg）72±8 79±10 70±6 1.68新生儿体质量（kg）3.63±0.55 3.94±0.43 3.56±0.38 4.58*GDM正常组（1）GDM超重组（2）NGT组（3）F P（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）孕前BMI（kg/m2）21.88±1.94 26.38±1.65 21.02±2.20 45.92**<0.001 0.207<0.001三酰甘油（mmol/L）5.94±1.20 6.87±1.00 5.06±0.96 14.68**0.008 0.010<0.001总胆固醇（mmol/L）4.05±2.40 3.80±0.64 2.24±0.40 9.12**0.597<0.001 0.001 FBG（mmol/L）6.83±0.78 10.26±1.35 3.85±0.74 206.14**<0.001<0.001<0.001 GDM正常组（1）GDM超重组（2）NGT组（3）F P（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）2.89±0.50 7.55±1.71 1.47±0.48 178.14**<0.001<0.001<0.001 121.23±32.66 100.16±19.31 170.92±90.27 15.87**0.944<0.001 0.001-1.05±0.19-1.99±0.24-0.30±0.46 139.67**<0.001<0.001<0.001 FINS（mIU/L）9.56±0.54 16.46±2.54 8.39±2.05 87.49**<0.001 0.082<0.001组别组别组别HOMA-IR HOMA-B% HOMA-ISI

2.2 血清和胎盘组织中的FABP4水平比较 3组血清中FABP4浓度差别有统计学意义（Welch=9.663，P=0.001）。3组胎盘组织中FABP4水平比较差异有统计学意义（Hc=17.278，P<0.01），GDM正常组高于NGT组（Z=3.147，P=0.002），GDM正常组和GDM超重组差异无统计学意义（Z=1.007，P=0.314），见表2。

表2 3组FABP4表达水平比较 （n=20）

3 讨论

3.1 GDM与IR 正常妊娠时存在胰岛素作用的受体后缺陷，这种缺陷可能与母体妊娠激素的变化有关，这些妊娠激素主要有肾上腺糖皮质激素、雌孕激素和胎盘胰岛素酶等[2]。从NGT到GDM，是一个渐进的胰岛素分泌受损的过程。GDM往往是妊娠中晚期伴随IR的发展而发生的，随妊娠的进展这些激素量逐渐增加，到孕32～34周时达高峰，因此妊娠期不但具有高胰岛素血症，且有抗胰岛素的因素，具有发生糖尿病倾向，使葡萄糖耐量低下或出现GDM的可能[3-4]。本研究中GDM组的HOMA-IR均高于NGT组，HOMA-B%和HOMA-ISI则低于NGT组，说明GDM患者存在明显的IR，胰岛素敏感性较正常妊娠妇女下降。

3.2 FABP4与IR FABP4参与游离脂肪酸及其他类型的脂质激素的转运，从而调节全身的胰岛素敏感性以及能量代谢活动[5]。有FABP4基因敲除（FABP4-/-）鼠动物模型研究显示，对FABP4-/-鼠脂代谢途径增加应激刺激，与对照FABP4+/+鼠比较，FABP4-/-鼠的体质量稍有增加，但防止了高脂饮食诱导的胰岛素抵抗的发生；同时FABP4-/--鼠血浆游离脂肪酸的浓度轻度升高，而血浆胆固醇和三酰甘油的水平却中度降低[6-7]。本研究结果提示FABP4基因的缺失改变了脂肪细胞的释放功能和游离脂肪酸的代谢，减少了机体胰岛素抵抗和血脂代谢紊乱的发生，保护胰岛β细胞功能。本研究结果显示，GDM超重组的FBG、FINS和HOMA-IR水平明显高于GDM正常组，且HOMA-B%和HOMA-ISI的绝对值高于GDM正常组，提示GDM存在IR且随着孕前BMI增加FABP4表达水平增高，推断FABP4在IR及GDM发生、发展中起到一定作用。

3.3 FABP4与GDM及脂代谢紊乱 近年研究发现，肥胖是GDM发病的高危因素，脂肪细胞因子在GDM发病中起重要作用，FABP4可预测脂代谢紊乱和T2DM的发生，因此推测FABP4与GDM有一定关联[8]。Colomiere等[9]对近几年关于妊娠妇女肥胖及GDM关系的20项研究进行Meta分析发现，GDM的发病率为1.3%～19.9%，而超重、肥胖、特别肥胖的妇女较正常体质量的妇女发生GDM的OR分别为2.14（95%CI：1.82～2.53）、3.56（95%CI：3.05～4.21）和8.56（95%CI：5.07～16.04）。Kralisch 等[10]发现血清FABP4与孕前BMI和三酰甘油呈正相关。GDM正常组胎盘组织中FABP4较NGT组明显升高，认为FABP4促使GDM的发病。在FABP4在胰岛素抵抗状态，血清脂肪酸水平升高，通过改变葡萄糖和脂质代谢等一系列炎性反应变化促进肥胖和糖尿病的发生。

FABP4是全身胰岛素敏感性以及糖脂代谢重要的调节器。Boord等[11]发现FABP4基因缺陷小鼠，无论是正常体质量还是肥胖，血清三酰甘油的合成都受到阻碍。Aimin等[12]首次应用串联质谱法分析了229例不同年龄和性别的人血清中FABP4浓度，结果显示血清中FABP4的水平与腰围、血脂水平、FINS及HOMA-IR呈正相关，可见脂代谢紊乱的严重程度与FABP4浓度的升高有关。有研究者提出，它可以作为肥胖症和脂代谢紊乱的一个血浆生物标记[13]。

FABP4水平的增高与肥胖及妊娠期糖尿病的发生发展密切相关，但其是否参与胰岛素信号转导通路的调节以及能否找到一个FABP4的诊断切点，为妊娠期糖尿病的早期诊断提供新的靶点，还有待于基础研究的继续深入和临床应用研究的广泛开展。

[1]乐杰.妇产科学[M].第7版.北京：人民卫生出版社，2008：151-152.

[2]Furuhashi M，Tuncman G，Grgun CZ.Treatment of diabetes and ath⁃erosclerosis by inhibiting fatty-acid-binding protein aP2[J].Na⁃ture，2007，447（7147）：959-965.

[3]Fu Y，Luo N,Lopes-Virella MF,et al.The adipoeyte lipid binding protein（ALBP/aP2）gene facilitates foam cell formation in human THP-1 macrophages[J].Atherosclerosis，2002，165（2）：259-269.

[4]Makowski L，Boord JB，Maeda K.Lack of macrophage fatty ac⁃id-binding protein aP2 protects mice deficient in apolipoprotein E against atherosclerosis[J].Nat Med，2001，7（6）：699-705.

[5]Uysal KT，Scheja L，Wiesbrock SM.Improved glucose and lipid me⁃tabolism in genetically obese mice lacking aP2[J].Endocrinology，2000，141（9）：3388-3396.

[6]Biron-Shental T，Schaiff WT，Ratajczak CK.Hypoxia regulates the expression of fatty acid-binding proteins in primary term human trophoblasts[J].Am J Obstet Gynecol，2007，197（5）：511-516.

[7]Defronzo RA，Tobin JD，Andres R.Glucose clamp technique：a method for quantifying insulin secretion and resistance[J].Am J Physiol，1979，237（3）：E214-E223.

[8]Boont JB，Macda K，Makowski L.Combined adipocytemacrophage fatty acid-binding protein deficiency improves metabolism，athero⁃sclerosis，and survival in apolipoprotein E-deficient mice[J].Arterio⁃scler Thromb Vasc Biol，2004，110（11）：1492-1498.

[9]Colomiere M，Permezel M，Riley C.Defective insulin signaling in placenta from pregnancies complicated by gestational diabetes mel⁃litus[J].Gynecol Endocrinol，2009，160（4）：567-578.

[10]Kralisch S，Stepan H，Kratzsch J.Serum levels of adipocyte fatty ac⁃id binding protein are increased in gestational diabetes mellitus[J].Eur J Endocrinol，2009，160（1）：33-38.

[11]Boord JB，Meada K，Makowski L,et al.Combined adipocyte-macro⁃phage fatty acid-binding protein deficiency improves embolism，atherosclerosis，and survival in apo-lipoprotein E-deficient mice.[J]Circulation，2004，110（11）：1492-1498

[12]Xu A，Wang Y，Xu JY,et al.Adipocyte fatty acid-binding protein is a plasma biomarker closely associated with obesity and metabolic syndrome.[J]Clin Chem，2006，52（3）：405-413．

[13]Tuncman G，Erbay E，Hom X.A genetic variant at the fatty ac⁃id-binding protein aP2 locus reduces the risk for hypertriglyceride⁃mia，type 2 diabetes，and cardiovascular disease[J].Proc Natl Acad Sci USA，2006，103（18）：6970-6975.