GDM孕妇胎盘组织IGF-1及受体表达与新生儿胰岛β细胞功能和胰岛素抵抗的相关性

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(中山大学附属第八医院妇产科,广东 深圳518033)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是指妊娠期首次发生的糖代谢异常现象，严重危害母婴健康，与流产、巨大儿、新生儿低血糖、新生儿畸形等多种不良妊娠结局有关[1-2]。有关GDM的发病机制尚不十分明确，一般认为各种原因引起的胰岛β细胞功能衰竭和胰岛素高抵抗是导致患者血糖代谢异常的主要原因[3-4]。近年来，大量研究证实GDM孕妇血清胰岛素生长因子-1 (insulin-like growth factor-1，IGF-1)水平明显降低，且与胰岛素敏感性降低和胰岛β细胞功能异常有关[5-6]。然而，GDM孕妇胎盘组织IGF-1表达及其与新生儿胰岛β细胞功能和胰岛素抵抗的相关研究鲜有报道。研究显示胎盘组织在整个妊娠期间均能够分泌IGF，从而参与胎盘葡萄糖氨基酸转运，促进胎儿生长，影响妊娠结局[7]。所以，研究GDM孕妇胎盘组织IGF-1变化同样具有重要意义。本研究以我院妇产科收治的GDM孕妇为研究对象，探讨其胎盘组织IGF-1及其受体表达，并分析其与新生儿胰岛β细胞功能和胰岛素抵抗的相关性。现将结果报道如下。

1　资料与方法

1.1一般资料选取2016年1月～2017年11月在本院产科分娩的80例GDM孕妇作为GDM组。参照人民卫生出版社第八版《妇产科学》，符合以下任一情况即诊断为GDM：(1)空腹血糖≥5.1 mol/L，(2)75g葡萄糖耐量试验(OGTT) 服糖后1 h的血糖≥10.0 mol/L，(3) OGTT试验服糖后2 h的血糖≥8.5 mol/L。排除原有糖尿病、先天性心脏病、双胎妊娠、早产、妊娠合并内科疾病、妊娠期高血压等。另选取30例在我院产科分娩的正常妊娠孕妇作为对照组。两组孕妇年龄、孕周、体重指数、生育史等基线资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，详见表1。所有孕妇及其家属均知情同意并签署知情同意书，经本院医学伦理委员会批准。

表1　两组孕妇基线资料比较

1.2标本采集(1)胎盘娩出后，取1.0×1.0×1.0 cm胎盘组织，注意避开钙化和坏死区域，用无菌生理盐水冲洗干净，一份检测IGF-1、IGF-1R的mRNA表达，一份检测IGF-1、IGF-1R蛋白表达。(2)采集新生儿出生7天后的清晨空腹肘静脉血，采用全自动生化分析仪检测空腹胰岛素(FINS)和空腹血糖(FBG)。

1.3实时荧光定量PCR检测IGF-1、IGF-1R的mRNA表达取1.2中处理干净的胎盘组织，TRIzol法提取组织总RNA，Nano Drop 2000c核酸蛋白分析仪评估RNA质量，A260/A280比值1.8～2.0提示样品RNA满足实验要求。按逆转录试剂盒操作反转录成cDNA，进行PCR扩增分析，引物委托上海吉玛公司合成。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扩增条件：95 ℃/10 s、95 ℃/5 s、60 ℃/30 s、共40各循环。

1.4Western Blot检测IGF-1、IGF-1R的蛋白表达取1.2中处理干净的胎盘组织，置入玻璃匀浆器碾碎，冰浴下加裂解液裂解30 min，转移至离心管，4 ℃下10 000 r/min离心5 min，取上清蛋白液，BCA法测定蛋白浓度。等量总蛋白上样，经SDS-PAGE电泳分离，转至PVDF膜。TBS-T漂洗，5%脱脂奶粉室温封闭1 h，加入兔抗人一抗工作液(抗IGF-1、抗IGF-1R)，4 ℃孵育过夜。TBS-T漂洗，加入辣根过氧化物酶标记的羊抗兔二抗工作液，37 ℃孵育1 h。TBS-T漂洗，暗室内BAD显色、曝光，Bio-Rad扫描分析。目的蛋白表达量=目的蛋白灰度值/β-actin灰度值。

1.5胰岛β细胞功能和胰岛素抵抗的评估采用稳态模型评估胰岛素抵抗指数 (HOMA-IR) = FINS×FPG/22.5，胰岛β细胞功能指数(HOMA-β)=20×FINS/(FPG-3.5)。

2　结　　果

2.1两组孕妇胎盘组织IGF-1、IGF-1R表达实时荧光定量PCR和Western Blot检测显示，GDM组孕妇胎盘组织IGF-1、IGF-1R 的mRNA和蛋白表达均显著高于对照组，差异均有统计学意义，详见表2。

2.2两组孕妇分娩新生儿胰岛β细胞功能指数和胰岛素抵抗指数比较GDM组孕妇分娩新生儿的FINS、FPG和HOMA-IR均显著高于对照组，而HOMA-β明显低于对照组，差异均有统计学意义，详见表3。

表2　两组孕妇胎盘组织IGF-1、IGF-1R表达比较

表3　两组孕妇分娩新生儿胰岛β细胞功能指数和胰岛素抵抗指数比较

2.3孕妇胎盘组织IGF-1、IGF-1R表达与新生儿HOMA-β和HOMA-IR的相关性Spearman分析显示，孕妇胎盘组织中IGF-1、IGF-1R表达与新生儿HOMA-β呈负相关(Rs=-0.604，-0.559，P<0.05)，而与HOMA-IR呈正相关(Rs=0.674，0.641，P<0.05)。

3　讨　　论

IGF-1具有胰岛素生物活性，通过与其受体IGF-1R结合而发挥胰岛素样作用，促进物质代谢，降低血糖水平。仇杰，等[8]学者研究发现GDM孕妇血清IGF-1水平明显低于正常妊娠孕妇。Dunger，等[9]学者研究认为血清中IGF-1能够增加胰岛素敏感性，保持胰岛β细胞功能正常。当血清IGF-1减少时，其胰岛素样作用大大削弱，血糖升高形成GDM，而高血糖反过来抑制IGF-1的合成释放，形成恶性循环[10]。所以血清IGF-1减少与GDM的发病密切相关。

然而，仇杰，等[8]研究还发现GDM孕妇分娩新生儿脐血IGF-1水平却远高于非GDM孕妇分娩新生儿，由于母血IGF-1无法通过胎盘屏障，所以新生儿脐血中高水平的IGF-1很可能直接来自于胎盘组织。张凌云[11]通过研究发现妊娠期糖尿病孕妇血糖控制不满意者影响新生儿 IgG 水平及补体水平，从而影响新生儿的免疫肝功能。钱敏，等[12]报道显示IGF-1可通过影响胎盘的转运和代谢继而影响胎盘生长和胎儿发育。孟晓瑜，等[13]学者认为GDM孕妇胎盘组织IGF-1水平显著升高，且存在明显的糖脂代谢紊乱，IGF-表达强度与新生儿体质量和三酰甘油呈正相关。本研究通过对比分析GDM组和对照组孕妇胎盘组织IGF-1表达的差异，结果发现：GDM组胎盘组织IGF-1和IGF-1R表达显著高于对照组，这与已有的研究基本一致。提示GDM孕妇血清和胎盘组织IGF-1存在不同的变化，胎盘组织中高表达的IGF-1具有促进胎儿生长的作用，这也可能是导致巨大儿等不良妊娠结局的原因[5]。

胰岛β细胞约占全部胰岛细胞的70%，能够分泌胰岛素，调节血糖水平，其功能受损会引起胰岛素分泌不足[14]。胰岛素抵抗主要表现为胰岛素抑制肝释放葡萄糖的能力及促进周围组织利用葡萄糖的能力下降[15]。HOMA- β 是评估残存胰岛β 功能细胞的指标，HOMA- IR 是评估胰岛素抵抗的指标。本研究对比分析GDM组和对照组孕妇分娩新生儿胰岛β细胞功能和胰岛素抵抗的差异，结果发现：GDM组孕妇分娩新生儿HOMA-IR显著高于对照组，而HOMA-β明显低于对照组，提示GDM孕妇分娩新生儿存在胰岛素抵抗，胰岛β细胞功能受损。进一步Spearman分析显示孕妇胎盘组织IGF-1和IGF-1R表达与新生儿HOMA-β呈负相关，而与HOMA-IR呈正相关，提示孕妇胎盘组织IGF-1和IGF-1R表达增加可能导致新生儿胰岛β细胞功能受损和胰岛素抵抗。

综上所述，妊娠期糖尿病孕妇胎盘组织IGF-1和IGF-1R表达增加，可能导致新生儿胰岛β细胞功能受损和胰岛素抵抗。尚需进一步研究证实。