lncRNA-UCA1、miR-145-5p在妊娠期糖尿病孕妇胎盘及脐血中的表达及意义

张鑫瑜,陈雪莲,赵卫秀

上海交通大学医学院附属仁济医院妇产科,上海 200127

近年来,随着人们生活条件及方式的改变,妊娠期糖尿病(GDM)发生率呈逐年升高趋势[1]。GDM不仅可增加孕妇及其后代发生2型糖尿病(T2DM)的风险,也可引发胎膜早破、巨大儿等并发症[2-3]。寻找与GDM发病相关的因素,对及时干预并改善GDM妊娠结局甚是重要。既往研究表明,GDM与微小RNA(miRNA)异常表达、炎症水平、长链非编码RNA(lncRNA)表达失调、糖代谢紊乱、胰岛素抵抗(IR)等有关[4-5]。lncRNA、miRNA是两种非编码RNA分子,且二者均可辅助诊断GDM[4,6]。lncRNA尿路上皮癌胚抗原1(lncRNA-UCA1)作为lncRNA的一员,在T2DM中呈低表达,lncRNA-UCA1可能是诊治T2DM的新靶点[7];而微小RNA-145-5p(miR-145-5p)作为miRNA的一员,在GDM中往往表达上调,miR-145-5p可作为诊治GDM的分子靶标[8]。ZENG等[9]研究发现,lncRNA-UCA1可调控miR-145-5p表达水平。基于上述研究,本文通过测定lncRNA-UCA1、miR-145-5p在GDM孕妇胎盘组织、脐血中的表达水平,旨在探讨二者与GDM及新生儿结局的关系,初步了解二者在GDM发病过程中的作用,也为妊娠期糖尿病的诊治提供新的靶点。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2019年3月至2021年7月上海交通大学医学院附属仁济医院收治的经口服葡萄糖耐量试验(OGTT)确定为GDM的86例孕妇作为GDM组,年龄21～37岁、平均(29.63±5.16)岁;分娩孕周37～40周、平均(38.33±0.91)周。入组患者均通过合理饮食,控制血糖水平,选择低糖、低脂、高纤维食物,避免高糖食物,避免暴饮暴食,并且每天进行适度有氧运动,如散步。另纳入同期经OGTT确定为正常糖耐量(NGT)的86例孕妇作为对照组,年龄22～37岁、平均(29.85±5.23)岁;分娩孕周37～40周、平均(38.45±0.95)周。对照组孕妇每天也进行适度运动,并避免高糖饮食。GDM组、对照组年龄、分娩孕周比较,差异无统计学意义(P>0.05)。本研究符合《赫尔辛基宣言》要求,获得上海交通大学医学院附属仁济医院伦理委员会批准(审批号:2019-0013605)。所有受试者对本研究知情同意。

GDM组孕妇纳入标准:(1)符合文献[10]中GDM的判定标准;(2)单胎妊娠;(3)临床资料完善。排除标准:(1)孕前患有糖尿病、高血压者;(2)合并心功能不全、多囊卵巢综合征、急慢性炎症者;(3)合并垂体肾上腺、甲状腺疾病或其他内分泌疾病者;(4)合并艾滋病、肝肾功能障碍、恶性肿瘤者;(5)存在饮酒、吸烟等不良嗜好者;(6)服用激素类药物或因其他因素造成血糖升高者。

1.2方法

1.2.1资料收集 收集GDM组、对照组新生儿体重及孕妇年龄、分娩孕周、收缩压、舒张压、空腹胰岛素(FINS)、空腹血糖(FBG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、甘油三酯(TG)的水平等资料。对照组与GDM组的年龄、BMI、孕周、收缩压和舒张压比较,差异无统计学意义(P>0.05),GDM组TG水平高于对照组,差异有统计学意义(P<0.001),见表1。另外,收集孕妇分娩前空腹外周血4～5 mL,分离血清,分别使用全自动生化分析仪(AU5800,Beckman公司)、电化学发光免疫分析仪(Cobas e 601,罗氏公司)检测FBG、FINS水平,并依据稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=FINS×FBG/22.5公式计算HOMA-IR,评估孕妇的IR程度。

表1 两组临床资料对比

1.2.2标本收集 胎盘组织收集:于孕妇娩出胎盘15 min内,在胎盘中央位置剪取1.5 cm×1.5 cm×1.5 cm的胎盘组织,用生理盐水洗3次,即刻置于液氮,冻存一夜,移至-80 ℃冰箱。脐血收集:剪断脐带,收集新生儿脐血2～3 mL,静置30 min,4 500 r/min离心7 min,离心半径8 cm,分离上清液,置于-80 ℃冰箱。

1.2.3实时荧光定量PCR(qPCR)法检测血清lncRNA-UCA1、miR-145-5p表达水平 取胎盘组织、脐血标本,使用TRIzol试剂(15596-026,Invitrogen公司)提取胎盘组织及脐血中的总RNA;之后,以M-MLV first strand cDNA Synthesis Kit(TQ2501-01,OMEGA公司)制备cDNA;最后,利用Real-time PCR Master Mix(KGA1339-1,江苏凯基生物技术股份有限公司)、qPCR仪(MyGo Pro,IT-IS公司)扩增cDNA,检测lncRNA-UCA1、miR-145-5p的相对表达水平(以2-ΔΔCt法计算)。

2 结 果

2.1对照组和GDM组胎盘组织、脐血中lncRNA-UCA1、miR-145-5p表达水平比较 与对照组相比,GDM组孕妇胎盘组织、脐血中lncRNA-UCA1表达水平均降低(P<0.05),miR-145-5p表达水平均升高(P<0.05)。见表2。

表2 对照组和GDM组胎盘组织、脐血中lncRNA-UCA1、miR-145-5p表达水平比较

2.2对照组和GDM组孕妇IR相关指标及新生儿体重比较 与对照组相比,GDM组孕妇FINS、FBG、HOMA-IR、HbA1c水平及新生儿体重均显著升高(P<0.05)。见表3。

表3 对照组和GDM组孕妇FINS、FBG及HOMA-IR、新生儿体重比较

2.3GDM孕妇胎盘组织、脐血lncRNA-UCA1、miR-145-5p表达水平与HOMA-IR、新生儿体重的相关性 Pearson法分析显示,GDM孕妇胎盘组织、脐血lncRNA-UCA1表达水平与HOMA-IR、新生儿体重呈负相关(P<0.05),miR-145-5p表达水平与HOMA-IR、新生儿体重呈正相关(P<0.05)。见表4。

表4 GDM孕妇胎盘组织、脐血lncRNA-UCA1、miR- 145-5p表达水平与HOMA-IR、新生儿体重的相关性

2.4GDM孕妇胎盘组织、脐血lncRNA-UCA1表达水平与miR-145-5p的相关性 Pearson法分析显示,GDM孕妇胎盘组织、脐血lncRNA-UCA1表达水平与miR-145-5p均呈负相关(r=-0.576、-0.570,均P<0.05)。

3 讨 论

lncRNA是一种可稳定存在于脐血、胎盘组织中的长链非编码RNA分子,其可介导氧化应激反应,影响滋养层细胞增殖、凋亡,调节信号转导过程,lncRNA可能参与并影响GDM发生发展[11-12]。有研究发现,lncRNA-UCA1在糖尿病肾病中表达下调,其可能通过影响炎症反应进而影响糖尿病肾病进程[13];另外,lncRNA-UCA1可通过靶向调控miR-528-5p修复高糖造成的血管平滑肌细胞损伤,从而缓解糖尿病血管病变[7]。本研究中,GDM孕妇胎盘组织、脐血中lncRNA-UCA1表达水平均较低,与其在T2DM中的趋势一致[7],提示lncRNA-UCA1表达水平下调可能与GDM病理发展相关,由此推测,lncRNA-UCA1可能通过与有关靶基因结合,进而影响滋养细胞迁移、凋亡,调节炎症反应,从而在GDM中起调控作用。另外,本研究结果显示,GDM孕妇FBG、FINS、HOMA-IR水平较高,与郭碧莲等[14]研究趋势相符,且GDM孕妇胎盘组织、脐血lncRNA-UCA1表达水平与HOMA-IR均呈负相关,提示lncRNA-UCA1表达水平可能与GDM孕妇糖代谢紊乱、IR密切相关,其有作为GDM诊治靶点的潜力。有研究显示,新生儿体重异常增加、巨大儿是GDM的常见并发症。本研究结果发现,GDM组新生儿体重显著高于对照组,且GDM孕妇胎盘组织、脐血lncRNA-UCA1表达水平与新生儿体重也呈负相关,提示lncRNA-UCA1表达水平降低可能增加GDM孕妇分娩巨大儿的风险,临床及时监控lncRNA-UCA1表达水平可能有益于降低巨大儿出生率。

miRNA是一种短链非编码RNA,在脐血、胎盘组织中可稳定存在,其可调节滋养层细胞侵袭,介导自噬,调控信号转导,参与炎症反应,在GDM中发挥调节作用[15-16]。有关报道显示,miR-145-5p在糖尿病视网膜病变中呈高表达,下调miR-145-5p可延缓糖尿病视网膜病变的病情进展[17];另外,SHAHROKHI等[18]研究发现,miR-145-5p在T2DM中表达失调,miR-145-5p可能是诊断T2DM的潜在标志物。本研究中,GDM孕妇胎盘组织、脐血中miR-145-5p表达水平较高,与ZAMANIAN等[8]研究结果相符,提示miR-145-5p可能参与GDM发病过程。分析原因,miR-145-5p可能通过影响炎症反应,调节滋养层细胞侵袭、凋亡,从而影响GDM疾病进展。本研究结果还显示,GDM孕妇胎盘组织、脐血miR-145-5p表达水平与HOMA-IR、新生儿体重呈正相关,提示miR-145-5p的表达水平可能与IR、新生儿体重密切相关,miR-145-5p可能是预防GDM孕妇发生IR及新生儿体重异常的潜在标志物,推测miR-145-5p表达水平升高会通过影响炎症反应抑制胰岛细胞活性,进而导致孕妇胰岛素抵抗,升高血糖并通过影响炎症反应调节滋养层细胞侵袭、凋亡参与GDM疾病发展,引发孕妇不良妊娠结局。此外,本研究经相关性分析发现,GDM孕妇胎盘组织、脐血lncRNA-UCA1表达水平与miR-145-5p均呈负相关,提示lncRNA-UCA1可能与miR-145-5p协同影响GDM疾病进展。

综上所述,GDM孕妇胎盘、脐血中lncRNA-UCA1表达水平较低,miR-145-5p表达水平较高,二者均与IR、新生儿体重显著相关,可能为临床防治GDM、预防巨大儿出生提供新思路。本文结合既往研究,从基因表达失调方面初步探讨了与GDM发病相关的机制,为临床防治GDM、预防巨大儿出生提供了一定的参考,但后期仍需扩大样本量,并需结合患者指标动态水平变化及基础实验,探究lncRNA-UCA1与miR-145-5p在GDM中的作用机制,为靶向诊治GDM孕妇并改善妊娠结局提供依据。