HGF 及其受体C-met 在妊娠期糖尿病中的表达及意义

李萌萌 张秀娟 郭永 闫丽丽 禹志霞 王岱君

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指在妊娠前未患有糖尿病,妊娠后首次发现或发生的不同程度的糖代谢异常的内分泌疾病,患有该病的孕妇多数不仅存在糖代谢异常,同时还存在不同程度的蛋白质、脂类等的代谢异常。近年来我国GDM 有逐年升高的趋势,发病率在1.31%～3.75%。该病易导致早期流产、胚胎停育、妊娠期高血压疾病、羊水过多、感染、死胎、产后出血、巨大儿、新生儿损伤窒息等严重并发症［1］。GDM 的病因及发病机制一直以来都是产科领域研究的热点,目前多项研究发现多种机体细

胞因子释放异常可能参与了该病的发生发展过程,通过对孕期相关细胞因子的检测,对早发现、早预防及早治疗该疾病具有重要意义。本研究通过检测肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)及其受体C-met在GDM 患者中表达情况,探讨其在GDM 中的作用及其临床意义,为GDM 的预测及防治提供新的思路。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2019 年1～12 月于本院行剖宫产术终止妊娠的80 例正常妊娠者为正常妊娠组,70 例GDM 患者为GDM 组。所有研究对象均为孕晚期(孕37～40 周),单胎妊娠,术前均未动产,无其他妊娠并发症及合并症,无孕期感染史,无吸烟、酗酒及大量服用药物史,无输血及免疫、抗凝治疗史。正常妊娠组平均年龄(27.1±3.2)岁、平均体质量指数(21.6±2.3)kg/m2、平均孕周(38.0±1.1)周；GDM 组平均年龄(27.6±3.5)岁、平均体质量指数(21.9±3.1)kg/m2、平均孕周(37.8±1.3)周。两组孕妇的一般资料比较,差异无统计学意义(P＞0.05),具有可比性。所有孕妇于孕24～28 周例行产前检查时均进行75 g 葡萄糖耐量试验(OGTT)以明确GDM诊断。GDM的诊断参考 《妇产科学》第九版诊断标准,所取标本均征得患者同意并与其签署知情同意书,本研究经过潍坊市妇幼保健院伦理委员会通过。

1.2 标本采集 两组孕妇入院后抽取空腹静脉血4 ml,4℃冰箱静置1 h,离心10 min 后取上清(血清)液置于-80℃冰箱保存备用；两组胎盘胎膜完整娩出后10 min 内,避开出血、坏死及钙化部位,取母体面大小1 cm×1 cm×1 cm 组织,经过生理盐水漂洗后,入10%甲醛固定,常规石蜡包埋、切片、烘干后,放入37℃温箱保存。

1.3 实验方法 采用ELISA 法检测两组静脉血清中HGF、C-met 表达情况,检测步骤严格按照说明书进行。采用免疫组化方法检测两组胎盘组织中的HGF、C-met表达情况,严格按照试剂盒操作说明进行检测。免疫组化结果在 400×镜下按照细胞染色强度及细胞染色百分比进行评分,未染色、浅染色、中度染色及重度染色评分分别为0、1、2、3 分；细胞染色百分比设定为无细胞染色、1%～33%、34%～66%、67%～100%分别为0、1、2、3 分,阳性细胞数和灰度值计算在免疫组织化学图像分析仪上进行,图像采集、定型和半定量检测由凝胶图像分析处理完成。

1.4 观察指标 比较两组血清及胎盘组织中的HGF、C-met 表达情况。HGF 及其受体C-met 主要在胎盘间质细胞胞质及细胞膜上表达,表现为棕色阳性表达。

1.5 统计学方法 采用SPSS22.0 统计学软件进行统计分析。计量资料以均数±标准差(±s)表示,采用t 检验。P＜0.05 表示差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 两组孕妇血清HGF、C-met 表达水平比较 GDM组血清中的HGF 和C-met 表达水平分别为(1.26±0.39)、(6.10±1.54)pg/ml 均明显高于正常妊娠组的(1.08±0.27)、(5.34±1.06)pg/ml,差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

2.2 两组孕妇胎盘组织HGF、C-met 表达水比较 GDM 组胎盘组织中的HGF 及C-met 表达水平分别为(2.07±0.32)、(6.13±1.12)pg/ml 均明显高于正常妊娠组的(1.64±0.37)、(5.38±1.35)pg/ml,差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表1 两组孕妇血清HGF、C-met 表达水平比较(±s,pg/ml)

表1 两组孕妇血清HGF、C-met 表达水平比较(±s,pg/ml)

注：与正常妊娠组比较,aP＜0.05

表2 两组孕妇胎盘组织HGF、C-met 表达水平比较(±s,pg/ml)

表2 两组孕妇胎盘组织HGF、C-met 表达水平比较(±s,pg/ml)

注：与正常妊娠组比较,aP＜0.05

3 讨论

GDM 是产科常见并发症,对孕产妇危害较大,若血糖控制不良,易导致孕期出现流产、妊娠期高血压疾病、死胎、胎儿畸形、羊水过多、巨大儿、宫缩乏力、产后出血等并发症。此外,GDM 所致新生儿低血糖、呼吸窘迫综合征、红细胞增多症、高胆红素血症等发生率也较正常妊娠产儿明显升高［2,3］。因此,如果能及早对GDM 进行诊断治疗可显著减少妊娠期相关并发症的发生,改善妊娠结局,降低不良妊娠及分娩的发生率。近年来大量研究发现GDM 发生与多种细胞因子有关,某些细胞因子的异常表达、释放会加重胰岛素抵抗,进而导致GDM 发生、发展。

HGF是一种肝细胞特有的血小板衍生物,由728个氨基酸组成,由位于人类第7 号染色体长臂(7q21.1)的hgf 基因编码,作为一种多功能细胞因子,在机体中广泛存在,分布于多种器官及组织,包括肝脏、皮肤、子宫、胎盘、大脑、肺脏和肾脏等,在组织再生、修复、肿瘤变异等方面发挥重要作用［4,5］。目前研究发现HGF 的主要功能有以下几方面：①通过很强的促有丝分裂的作用促进组织细胞发生、再生及抑制细胞凋亡；②通过刺激血管内皮细胞的生长,促进血管内皮细胞增殖与新血管生成；③介导细胞与细胞之间、细胞与外基质之间的相互作用,活化与细胞外基质降解有关的蛋白酶网络,进而防止组织的纤维化。正常情况下,HGF 没有丝氨酸蛋白酶活性,只有在与C-met 结合后才能发挥生物学作用［6,7］。C-met 蛋白是一种跨膜蛋白,由MET 原癌基因编码,作为HGF 唯一受体,具有酪氨酸激酶活性,主要由上皮细胞产生,生理状态下,HGF/c-met 通路受到正负两方面的严格调控而处于平衡状态,当二者结合后可激活下游RAS-MAPK/ERK、磷脂酰肌醇3 激酶-蛋白激酶B(PI3K-PKB/AKT)等信号转导通路,进而出现级联激活,导致细胞发生一系列生物学效应,如细胞运动、迁移、侵袭等,发挥其在胚胎发育、组织修复、上皮生长等中的作用［8,9］。

本研究发现,GDM 组血清中HGF 及其受体C-met的表达水平均明显高于正常妊娠组,差异均有统计学意义(P＜0.05)。随着孕周增加,胎儿对葡萄糖的需求量增加,到妊娠中晚期,孕妇体内拮抗胰岛素样物质增加,如肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白介素、胎盘生乳素、雌孕激素、瘦素、胎盘胰岛素酶等使孕妇对胰岛素的敏感性随着孕周增加而下降,机体为维持正常糖代谢水平,胰岛素需求量必须要相应增加,对于胰岛素分泌受限的孕妇,妊娠期不能代偿这一生理变化而使血糖升高。GDM 患者多存在胰岛素抵抗,胰岛β 细胞损伤和功能障碍是糖尿病发生的重要病理生理机制。研究发现HGF 可以通过调节滋养细胞与内皮细胞一氧化氮合酶的表达,引起微血管舒张,阻止胰岛β 细胞的增殖,进而导致血糖升高。此外,HGF 在GDM 患者中的异常高表达,可影响机体血糖的调节机制。HGF 通过与其受体C-met 结合,进而活化酪氨酸激酶活性,导致机体各种细胞因子异常释放,尤其是炎症因子如TNF、C-反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-8(interleukin-8,IL-8)等［4,10］,通过抑制胰岛素分泌及葡萄糖转运因子的表达,减少胰岛素受体数目同时也降低其活性,上调胰岛素拮抗激素表达水平,加强脂肪分解代谢过程等数个环节进而产生胰岛素抵抗,引起血糖升高导致GDM 的发生［11-14］。本实验推测HGF 及其受体C-met 可能通过此途径诱发及加重孕期胰岛素抵抗,进而导致GDM 的发生。

此外,近年来大量研究发现HGF 及其受体C-met在妊娠期高血压疾病、卵巢癌、宫颈癌、子宫内膜异位症等妇产科疾病发生发展中发挥重要作用［15-18］。本研究显示,GDM 组血清中的HGF 和C-met 表达水平均明显高于正常妊娠组,差异均有统计学意义(P＜0.05)。GDM 组胎盘组织中的HGF 及C-met 表达水平均明显高于正常妊娠组,差异均有统计学意义(P＜0.05)。考虑血清中HGF 及C-met 表达异常可能与胎盘组织中异常表达释放有关。通过检测血清中HGF 及C-met 的表达可能对早期糖尿病的监测有一定的参考价值。

综上所述,通过对HGF 及其受体C-met 表达的检测,提示其可能参与GDM 发生及发展过程,此研究可为临床GDM 的预测及防治提供新的思路。