TGF-β1基因多态性与妊娠期糖尿病发病的关联性

杨亚莉，郭永平，马颖，宋文侠，张雅丽

宝鸡市妇幼保健院产科，陕西 宝鸡 721000

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是指妊娠期出现或首次发现的任何程度的糖代谢异常，其特征是妊娠期胰岛β细胞对胰岛素的反应存在潜在的缺陷，可对围产期和产妇产后结局造成不良影响[1]。胰岛素抵抗增强是GDM发病的重要环节，报道表明，转化生长因子-β1(transforming growth factor-β1，TGF-β1)是一种多功能促炎细胞因子，可激活促使炎症调节启动的关键细胞因子NF-κΒ活性，从而增强炎症反应，并上调肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白介素-6(interleukin-6，IL-6)、白介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)表达，最终诱导胰岛素抵抗增强[2-3]。既往研究发现，TGF-β1基因突变导致其表达水平异常可能与糖尿病肾病[4]、心肌梗死[5]、子痫前期[6]等一系列疾病发生有关，但关于TGF-β1基因多态性与GDM发病风险关系的报道较少。本研究通过探讨TGF-β1基因多态性与GDM发病风险的关系，旨在进一步明确GDM发病机制。

1 资料与方法

1.1 一般资料前瞻性选择2019年1月至2020年12月于宝鸡市妇幼保健院产科检查并分娩的106例孕妇进行研究，所有孕妇在妊娠24～28周进行75 g葡萄糖负荷试验，根据试验结果将其分为GDM组(n=60)和正常组(n=46)。GDM组纳入标准：(1)符合《2016 SOGC临床实践指南：妊娠期糖尿病》[7]中有关GDM的诊断标准，以下任何一项升高即可确诊：空腹血糖≥5.1 mmol/L；餐后1 h血糖≥10.0 mmol/L；餐后2 h血糖≥8.5 mmol/L；(2)入组前接受有关治疗。排除标准：(1)合并孕前及妊娠期间高血压；(2)有严重心、肝、肾等功能脏器疾病；(3)有自身免疫系统疾病；(4)急性、慢性感染者。正常组为正常妊娠孕妇。两组孕妇的年龄、孕产次等基线资料比较差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性，见表1。此外，根据White分类法将GDM组分为A1级(n=25)和A2级(n=35)。A1级是指经饮食运动治疗后，孕妇空腹血糖低于5.3 mmol/L，餐后2 h血糖低于6.7 mmol/L，无需给予胰岛素干预；A2级则与A1级相反。本研究经医院医学伦理委员会批准。全部孕妇及其家属知情并签署知情同意书。

表1 两组孕妇的基线资料比较(±s)

表1 两组孕妇的基线资料比较(±s)

组别GDM组正常组t/χ2值P值例数60 46年龄(岁)30.27±4.91 29.68±5.34 0.590 0.556孕次(次)2.14±0.39 2.21±0.37 0.936 0.351产次(次)1.56±0.34 1.49±0.31 1.091 0.278

1.2 检测方法(1)标本采集及DNA提取：采集所有受试者清晨空腹肘静脉血4 mL，其中2 mL应用ELISA法检测血清TGF-β1水平，另外2 mL进行抗凝处理，采用Qiagen DNA提取试剂盒提取DNA，DNA标本浓度标化至50 ng/μL，备用；(2)TGF-β1基因多态性检测：目的基因片段扩增采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(RFLP-PCR)法：PCR反应程序：93℃预变性3 min，93℃变性15 s，60℃退火1 min，72℃延伸30 s，共45个循环，最后72℃延伸10 min；PCR反应体积为30 μL，根据PCR产物凝胶电泳分带，确定基因型。TGF-β1+869T/C引物为F：5'-TTCCCGAGCCCTCCTA-3'，R：5'-GCCGCAGCTTGGACAGGATC-3'。

1.3 观察指标统计TGF-β1基因+869T/C位点基因型以及等位基因频率；比较两组孕妇血清TGF-β1水平；比较GDM组TGF-β1基因+869T/C位点三种基因型患者血清TGF-β1水平；比较不同基因型GDM患者糖脂代谢指标水平，包括空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)、糖化血红蛋白(glycated hemoglobin，HbA1c)、总胆固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)、高密度脂蛋白胆固醇(high density liptein cholesterol，HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low density liptein cholesterol，LDL-C)。

1.4 统计学方法应用SPSS 19.0统计学软件分析数据。计数资料比较采用χ2检验；计量资料以均值±标准差(±s)表示，组间比较采用独立t检验，TGF-β1基因+869T/C位点三种基因型血清TGF-β1水平比较行单因素方差检验分析。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 TGF-β1基因+869T/C位点多态性分布所有标本均成功进行了基因分型，TGF-β1基因+869T/C基因型分布符合Hardy-Weinberg平衡(χ2=2.671，P=0.263)，电泳结果见图1。

图1 +869T/C位点基因型电泳结果

2.2 两组孕妇的TGF-β1基因型及等位基因频率比较GDM组孕妇的TGF-β1+869T/C位点TT基因型、T等位基因频率明显低于正常组，CC基因型、C等位基因频率明显高于正常组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，而两组孕妇的TC基因型频率比较差异无统计学意义(P＞0.05)，见表2。

表2 两组孕妇TGF-β1+869T/C基因型及等位基因频率比较[例(%)]

2.3 两组孕妇的血清TGF-β1水平比较GDM组孕妇的血清TGF-β1水平为(213.68±28.93)ng/mL，明显高于正常组的(165.81±25.36)ng/mL，差异有统计学意义(t=8.901，P=0.001)，而A1级与A2级孕妇的血清TGF-β1水平[(208.97±27.72)ng/mL vs(217.04±30.58)ng/mL]比较差异无统计学意义(t=1.047，P=0.299)。

2.4 GDM组TGF-β1基因+869T/C位点三种基因型孕妇的血清TGF-β1水平比较GDM组TGF-β1+869T/C位点CC基因型孕妇的血清TGF-β1水平明显高于TT、TC基因型，TC基因型孕妇的血清TGF-β1水平明显高于TT基因型，差异均有统计学意义(P＜0.05)，见表3。

表3 GDM组TGF-β 1基因+869T/C位点三种基因型孕妇的血清TGF-β1水平比较(±s)

表3 GDM组TGF-β 1基因+869T/C位点三种基因型孕妇的血清TGF-β1水平比较(±s)

注：与TT比较，aP＜0.05；与TC比较，bP＜0.05。

基因型TGF-β1+869T/C(TT)TGF-β1+869T/C(TC)TGF-β1+869T/C(CC)F值P值例数2 20 38 TGF-β1(ng/mL)152.29±24.47 199.05±26.21a 224.61±31.85ab 9.108 0.001

2.5 不同基因型GDM孕妇的糖脂代谢指标比较CC基因型GDM孕妇的FPG、TG水平明显高于TT+TC基因型，HDL-C水平明显低于TT+TC基因型，差 异 均 有 统 计 学 意 义(P＜0.05)，而HbA1c、TC及LDL-C水平与TT+TC基因型比较，差异均无统计学意义(P＞0.05)，见表4。

表4 不同基因型GDM孕妇糖脂代谢指标比较(±s)

表4 不同基因型GDM孕妇糖脂代谢指标比较(±s)

组别TT+TC CC t值P值例数22 38 FPG(mmol/L)4.78±0.57 5.15±0.53 2.535 0.014 HbA1c(%)5.35±0.31 5.29±0.46 0.544 0.589 TC(mmol/L)6.02±0.59 5.94±0.68 0.460 0.647 TG(mmol/L)2.40±0.28 2.59±0.36 2.128 0.038 HDL-C(mmol/L)1.96±0.17 1.87±0.14 2.217 0.031 LDL-C(mmol/L)3.21±0.36 3.27±0.42 0.561 0.577

3 讨论

GDM是妊娠期常见的并发症之一，可对患者健康及其生活质量造成不利影响，此外，GDM还是影响新生儿不良结局的危险因素[8]。GDM症状较为隐蔽，患者缺乏典型糖尿病表现，从而延误其治疗时机，因此早期预测GDM的发生至关重要[9]。GDM发病与后天环境及先天遗传因素存在密切关联，越来越多的研究表明，遗传易感性与GDM的发生有关[10-11]。既往报道表明，TNF-α、IL-6、NF-κΒ等细胞因子可能通过介导胰岛素抵抗增强，进而诱导GDM发生发展[12]。故探讨上述细胞因子异常分泌的机制，寻找发生变化的基因位点并分析与GDM发病风险的关系，有助于明确GDM发生的机制，以早期对GDM进行筛查和预防。

TGF-β1是转化生长因子家族成员之一，与细胞生长、增殖和分化、组织纤维化、肿瘤进展和转移、伤口愈合、胚胎发生和免疫调节有关[13]。TGF-β1能够刺激细胞外基质蛋白转录，高水平TGF-β1与细胞外基质积聚、纤维化以及胰岛素抵抗有关，而胰岛素抵抗增强是GDM最重要的特征之一[14]。YENER等[15]研究表明，GDM患者TGF-β1水平明显升高，高血糖和胰岛素抵抗所致的炎症反应可能是TGF-β1表达上调的主要原因。一项TGF-β1基因+869T/C多态性与GDM的研究[16]也显示，TGF-β1基因+869T/C位点单核苷酸多态性可能与GDM易感性有关。因此，TGF-β1基因可能在GDM发生过程中起着重要作用。目前研究发现，TGF-β1基因至少存在9个单核苷酸多态性位点，其中多项研究支持+869T/C位点单核苷酸多态性与GDM有关[17]。本文研究结果显示，GDM组TGF-β1+869T/C位点TT基因型、T等位基因频率明显低于正常组，CC基因型、C等位基因频率明显高于正常组，两组TC基因型频率比较，差异无统计学意义，表明TGF-β1+869T/C位点单核苷酸多态性可能与GDM发病风险有关，与张燕等[18]、陈海霞等[19]报道相符。另外，GDM组血清TGF-β1水平明显高于正常组，差异有统计学意义(P＜0.05)，而A1级GDM患者与A2级GDM患者血清TGF-β1水平比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，GDM组TGF-β1+869T/C位点CC基因型患者血清TGF-β1水平明显高于TT、TC基因型患者，TC基因型患者血清TGF-β1水平明显高于TT基因型患者，与上述疾病基因型分布结果一致，提示携带C等位基因可能促进TGF-β1合成，从而调节胰岛素基因转录以及胰岛β细胞功能，最终参与GDM发生、发展。本研究结果还显示，CC基因型GDM患者FPG、TG水平明显高于TT+TC基因型GDM患者，HDL-C水平明显低于TT+TC基因型GDM患者，推测+869T/C位点多态性可能与GDM患者糖脂代谢异常有关。一项关于体外GDM小鼠模型实验发现，miR-335-5p可通过升高血糖水平以及增强胰岛素抵抗，进而抑制胰岛β细胞分泌，激活GDM小鼠TGF-β1信号途径，为临床治疗提供参考[20]。文献研究也表明，TGF-β1与胰岛细胞受损相关，在2型糖尿病发病机制中起重要作用。因此，+869T/C位点多态性可能通过升高血糖水平，对胰岛β细胞分泌功能造成影响，最终导致GDM发生[21]。

本研究创新之处在于，发现了TGF-β1基因+869T/C位点多态性与GDM发病风险的关联性，并结合TGF-β1表达及糖脂代谢进行分析，初步阐明了TGF-β1基因+869T/C位点变异影响GDM发生的可能原因。但本研究收集例数有限，后续有待收集更多样本数以扩大研究。此外，其他多态性位点是否协同参与GDM的发生尚不清楚，TGF-β1基因变异影响GDM发生的详细机制有待深入探究。

综上所述，TGF-β1基因+869T/C位点多态性可能与GDM发病风险有关，TGF-β1+869T/C位点CC基因型可能通过上调TGF-β1表达参与GDM发生发展，C等位基因为其风险因素，并可能与患者糖脂代谢异常相关，提示临床应尽早规范筛查和管理GDM，以利于改善妊娠结局。