劉可琢, 王慧艷

(南京醫(yī)科大學(xué)附屬常州婦幼保健院 產(chǎn)科, 江蘇 常州, 213003)

妊娠期糖尿病(GDM)是指妊娠后首次發(fā)現(xiàn)或發(fā)病的糖尿病，約占糖尿病孕婦的80%以上，發(fā)生率為1.5%～14.0%, 近年來(lái)有明顯升高趨勢(shì)。作為妊娠期常見(jiàn)合并癥之一, GDM可引起胎兒流產(chǎn)、羊水過(guò)多、巨大兒、胎兒畸形、新生兒低血糖、新生兒呼吸窘迫綜合癥等，增加其他妊娠合并癥及難產(chǎn)、胎兒病死等發(fā)生率，影響母兒遠(yuǎn)期預(yù)后。國(guó)內(nèi)外大量研究[1-3]表明, GDM孕婦分娩以后, 2型糖尿病(T2DM)發(fā)生概率顯著提高，故可將GDM 認(rèn)定為T(mén)2DM的早期階段。盡管目前對(duì)妊娠期糖尿病的發(fā)病原因還未完全闡明，但隨著近年來(lái)對(duì)妊娠期糖尿病的研究深入，人們將其病因歸結(jié)為妊娠期胰島素抵抗、炎癥因子、脂肪因子等幾個(gè)方面。作為重要原因之一的胰島素抵抗[4], 目前的觀點(diǎn)已從以往的糖代謝中心論轉(zhuǎn)變?yōu)橹敬x中心論，即導(dǎo)致胰島素抵抗的主要原因是脂肪代謝異常、分布異常、過(guò)度堆積[5]。研究發(fā)現(xiàn)，脂肪組織才是胰島素抵抗的關(guān)鍵部位，而過(guò)氧化物酶體增殖物激活受體γ(PPARγ)對(duì)脂肪細(xì)胞增殖與分化有重要影響[6], 且已成為抗糖尿病藥物的作用靶點(diǎn)。雖然PPARγ與T2DM的關(guān)系很明確，但其與GDM的研究較少。本文從PPARγ與GDM脂代謝、基因表達(dá)多態(tài)性、配體與妊娠期糖尿病的相關(guān)性做簡(jiǎn)要闡述。

1 PPARγ概述

PPAR作為核受體超家族成員，是一類(lèi)核轉(zhuǎn)錄因子。目前已知的PPAR有PPARα、PPARβ/δ和PPARγ 3種亞型。其中PPARγ分為PPARγ1、PPARγ2、PPARγ3和PPARγ4共4種異構(gòu)體，是根據(jù)其啟動(dòng)子以及拼接方式不同分類(lèi)。人類(lèi)PPARγ基因位于3號(hào)染色體3p25位，全長(zhǎng)約100 kb。PPARγ基因可轉(zhuǎn)錄生成上述4種異構(gòu)體，不同種類(lèi)的PPARγ異構(gòu)體在機(jī)體分布情況不同，其表達(dá)及生物學(xué)作用也不完全相同。PPARγ1作為最主要異構(gòu)體，其分布范圍最廣，幾乎存在于所有組織中; PPARγ2主要存在于脂肪組織，它在心肌組織、骨骼肌中含量較低; 在T淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、結(jié)腸上皮及脂肪組織中常?？梢?jiàn)PPARγ3、PPARγ4的分布[7]。由于PPARγ1、PPARγ3、PPARγ4 的mRNA產(chǎn)物相同，所以PPARγ只翻譯2種蛋白產(chǎn)物PPARγ1和PPARγ2。PPARγ2存在于氨基端內(nèi)一個(gè)區(qū)域內(nèi)，該區(qū)域依靠胰島素活化，而不依賴(lài)于配體。PPARγ能被內(nèi)源性天然配體或外源性合成配體激活。激活后和視黃醇x受體a(RXRa)形成異源二聚體，再與靶基因啟動(dòng)子區(qū)的PPAR反應(yīng)元件(PPRE)結(jié)合，通過(guò)調(diào)控靶細(xì)胞核內(nèi)基因的轉(zhuǎn)錄過(guò)程產(chǎn)生對(duì)機(jī)體內(nèi)糖、脂、蛋白質(zhì)的代謝過(guò)程具有調(diào)節(jié)作用的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物[8], 從而對(duì)細(xì)胞內(nèi)能量代謝、炎癥反應(yīng)、細(xì)胞分化與發(fā)育等過(guò)程產(chǎn)生影響[9]。

2 PPARγ與GDM脂代謝

2.1 PPARγ在脂代謝過(guò)程中的作用

研究[10]表明，敲除PPARγ后小鼠不能形成脂肪細(xì)胞，而且有嚴(yán)重脂肪代謝障礙，說(shuō)明PPARγ在脂肪細(xì)胞分化中起決定作用。PPARγ主要表達(dá)在白色脂肪組織，隨后是棕色脂肪。研究表明, PPARγ參與攝取脂肪酸和脂肪儲(chǔ)存的基因轉(zhuǎn)錄。PPARγ同時(shí)參與前脂肪細(xì)胞分化與脂肪細(xì)胞凋亡過(guò)程的調(diào)節(jié)。PPARγ一方面通過(guò)促進(jìn)小脂肪細(xì)胞功能，提高對(duì)胰島素的敏感性，從而促進(jìn)脂肪細(xì)胞生長(zhǎng)，另一方面促進(jìn)大脂肪細(xì)胞功能，降低對(duì)胰島素的敏感性，從而促進(jìn)脂肪細(xì)胞凋亡[11]。

2.2 脂肪組織在機(jī)體能量代謝中的作用及各種功能

脂肪組織能夠分泌多種蛋白質(zhì)類(lèi)激素及細(xì)胞炎性因子，稱(chēng)之為脂肪因子。這些脂肪因子廣泛地影響和調(diào)節(jié)著機(jī)體的能量代謝及各種功能，對(duì)調(diào)節(jié)胰島素敏感性起著重要作用，比如脂聯(lián)素和瘦素，是有利于增強(qiáng)胰島素敏感性的指標(biāo)，而腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素6(IL-6)、單核細(xì)胞趨化因子-1(MCP-1)這些炎性因子則能增加胰島素抵抗[12]。而且這些脂肪因子的表達(dá)大都受PPARγ的調(diào)控。脂聯(lián)素和瘦素通過(guò)干擾或減弱胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，進(jìn)而誘發(fā)或加重胰島素抵抗。PPARγ激動(dòng)劑能增加脂聯(lián)素水平，減弱胰島素抵抗，是通過(guò)抑制脂肪細(xì)胞表達(dá)TNF-α, 干擾TNF-α信號(hào)傳導(dǎo)，減弱TNF-α生物學(xué)效應(yīng)，對(duì)脂肪細(xì)胞分化(數(shù)量增多，體積減小)產(chǎn)生促進(jìn)作用，從而抑制機(jī)體產(chǎn)生胰島素抵抗分子。研究[13]已經(jīng)證實(shí), C反應(yīng)蛋白升高是因?yàn)橹炯?xì)胞長(zhǎng)期過(guò)度分泌白細(xì)胞介素-1(IL-1)、IL-6、TNF-α等可引起炎性反應(yīng)而導(dǎo)致的，炎性反應(yīng)因子通過(guò)干擾胰島素受體底物/P13K信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路導(dǎo)致胰島素抵抗。在肌肉中能量來(lái)源為葡萄糖和脂肪酸的互相競(jìng)爭(zhēng)，血糖升高和糖異生增加與肝臟中游離脂肪酸(FFA)水平的升高密切相關(guān)。PPARγ被激活后，調(diào)控脂肪酸的轉(zhuǎn)運(yùn)體脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白和CD36會(huì)選擇性促進(jìn)脂肪組織攝取FFA, 降低循環(huán)中甘油三酯和FFA的水平，進(jìn)而使葡萄糖在肌肉和肝臟的利用增加，改善糖、脂代謝，緩解胰島素抵抗[14]。PPARγ還可調(diào)節(jié)肉毒堿乙酰肉毒堿轉(zhuǎn)位酶( CACI)、膽固醇反轉(zhuǎn)運(yùn)物(CRT)的產(chǎn)生從而影響脂類(lèi)代謝; 通過(guò)增加細(xì)胞內(nèi)磷脂和促進(jìn)膽固醇外流，提升高密度脂蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇的能力[6]，增加脂肪儲(chǔ)存，減少脂肪分解，從而減少游離脂肪酸水平。

2.3 miRNA在糖尿病的發(fā)生發(fā)展和胰島素抵抗中的作用

在糖尿病的發(fā)生發(fā)展和胰島素抵抗中, miRNA也起著重要作用。李吉隆等[15]將miRNA-200c類(lèi)似物、miRNA-200c抑制劑轉(zhuǎn)染至3T3-L1前體脂肪細(xì)胞，從而在細(xì)胞中增強(qiáng)或抑制miRNA-200c的表達(dá)，油紅0染色檢測(cè)轉(zhuǎn)染后3T3-L1前體脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)成熟后的脂滴形成。實(shí)時(shí)PCR結(jié)果表明，轉(zhuǎn)染miRNA-200c類(lèi)似物后, 3T3-L1前體脂肪細(xì)胞中脂滴顯著增多, PPARγ表達(dá)顯著升高。轉(zhuǎn)染miRNA-200c抑制劑后, 3T3-L1前體脂肪細(xì)胞中脂滴明顯減少, PPARγ表達(dá)亦顯著降低?？梢?jiàn), miRNA-200c與脂肪分化、脂肪細(xì)胞特異性轉(zhuǎn)錄因子PPARγ的表達(dá)成正相關(guān)。謝軍等[16]通過(guò)TargetScan預(yù)測(cè)PPARγ為miRNA-27a 參與介導(dǎo)胰島素抵抗的主要靶基因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, miRNA-27a抑制劑可恢復(fù)PPARγmRNA的表達(dá)，故推測(cè)miRNA-27a可通過(guò)直接靶向減少PPARγ的表達(dá)，促進(jìn)炎癥因子IL-6的表達(dá)，進(jìn)而抑制胰島素活化信號(hào)通路PI3K/Akt 途徑實(shí)現(xiàn)[17]。關(guān)于PPARγ介導(dǎo)的miRNA在妊娠期糖尿病的作用機(jī)制、信號(hào)通路需待進(jìn)一步研究明確。

2.4 PPAR在GDM孕婦孕期中的作用

在GDM孕婦孕期中PPAR參與了胎盤(pán)滋養(yǎng)細(xì)胞層的分化和成熟，并維持胎盤(pán)母胎營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸[18]。潘小佳等[19]臨床研究認(rèn)為, PPARγ在胎盤(pán)中表達(dá)容易受到抑制，致使胎盤(pán)部分的葡萄糖及蛋白質(zhì)代謝紊亂，影響胰島素敏感性。但也有研究持不同觀點(diǎn)，據(jù)李珍等[20]研究發(fā)現(xiàn)，PPARγ在GDM脂肪組織表達(dá)下降，而在胎盤(pán)中表達(dá)卻是上升的，推斷是因PPARγ在脂肪組織中表達(dá)降低(脂肪因子改變)，從而誘導(dǎo)胰島素抵抗、血糖升高，而受血糖，胎盤(pán)組織中的PPARγ反饋性增強(qiáng)。綜上所述, PPARγ在妊娠期糖尿病中的存在表達(dá)異常的情況，關(guān)于其原因和可能機(jī)制需要更多的基礎(chǔ)及臨床研究來(lái)證實(shí)。

3 PPARγ基因多態(tài)性與妊娠期糖尿病

3.1 PPARγ基因變異對(duì)體內(nèi)代謝平衡的影響

PPARγ基因變異可引起其轉(zhuǎn)錄活性改變，進(jìn)而影響體內(nèi)代謝平衡。Pro12Ala和C161-T是2種常見(jiàn)多態(tài)性[21]。C161-T多態(tài)性相關(guān)報(bào)道較少，與妊娠期糖尿病的相關(guān)性還有待研究。Pro12Ala多態(tài)性是指PPARγ2外顯子的第12位密碼子CCA→GCA突變，造成脯氨酸轉(zhuǎn)變?yōu)楸彼?，脯氨酸可抑制PPARγ2蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)α螺旋的形成，而丙氨酸(Ala)可促進(jìn)PPARγ2蛋白α螺旋的形成。因此, Pro12Ala多態(tài)性可通過(guò)脯氨酸與Ala的轉(zhuǎn)換引起PPARγ2結(jié)構(gòu)改變，繼而降低PPARγ的轉(zhuǎn)錄活性，并增強(qiáng)胰島素敏感性[22]。但該純合子突變比例在不同種族人群中頻率有很大差異，在高加索人群中突變率為12%, 美國(guó)人10%, 日本人則為4%, 中國(guó)人僅為1%[23]。

3.2 Pro12Ala多態(tài)性與GDM的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性

一項(xiàng)Meta分析研究[24]認(rèn)為, Pro12Ala多態(tài)性與GDM的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)無(wú)相關(guān)性，但在亞洲人群中, Pro12Ala與之有顯著關(guān)聯(lián)性。張展等[25]分析了中國(guó)人群Pro12Ala多態(tài)性與GDM 發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的相關(guān)性，結(jié)果顯示，攜帶等位基因Ala的孕婦患GDM的風(fēng)險(xiǎn)降低，故推測(cè)Pro12Ala多態(tài)性等位基因Ala是保護(hù)性突變型的一種。關(guān)于這一問(wèn)題，郭烏蘭等[26]系統(tǒng)評(píng)價(jià)了Pro12Ala多態(tài)性與中國(guó)漢族人群2型糖尿病的相關(guān)性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Pro12Ala多態(tài)性與2型糖尿病無(wú)顯著相關(guān)性(OR=0.95, 95%CI: 0.80～1.12)。所以，由于GDM患者處在妊娠這一特殊時(shí)期，盡管GDM和2型糖尿病有相似的發(fā)病機(jī)制，但相對(duì)于2型糖尿病，胰島素的敏感性和環(huán)境因素對(duì)GDM的影響更大。而程琰等[27]研究發(fā)現(xiàn)，孕婦Prol2Ala多態(tài)性的基因型頻率和等位基因頻率與GDM發(fā)病無(wú)顯著相關(guān)性，與FBS和血脂水平變化也無(wú)顯著相關(guān)性，這一結(jié)果與劉文惠[28]的研究結(jié)果相似。而且子代間的Prol2Ala多態(tài)性的基因型頻率和等位基因頻率比較發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組子代和GDM組子代之間無(wú)差別，提示子代Prol2Ala多態(tài)性與孕婦發(fā)生GDM無(wú)明顯相關(guān)性, Prol2Ala多態(tài)性在親代與子代之間的遺傳可能是較為隨機(jī)的，無(wú)明顯致病遺傳傾向。但其將孕婦與子代基因型進(jìn)行了配對(duì)比較后發(fā)現(xiàn), GDM組孕婦與其子代Pro比例顯著低于對(duì)照組，而GDM組孕婦的基因型與其子代不同比例較對(duì)照組顯著增加，表明GDM的發(fā)病可能與孕婦及子代基因型不一致有關(guān)。研究結(jié)果提示了另一種GDM遺傳學(xué)病因的可能性，母親與其子代基因型的沖突同GDM的發(fā)病有關(guān)。胎兒與母親的基因型存在差異，通常這種基因的差異在正常妊娠下是可接受的，而GDM發(fā)生的原因可能是當(dāng)母體與胎兒的基因型發(fā)生沖突，引起兩者基因表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)在發(fā)揮功能過(guò)程中同樣出現(xiàn)沖突時(shí)，最終才會(huì)導(dǎo)致胰島素抵抗[29-31]。PPARγ在GDM孕婦及胎盤(pán)細(xì)胞中的研究較少，且受到種族、研究對(duì)象、檢測(cè)方法、樣本量等不一致的影響，為了進(jìn)一步證實(shí)結(jié)果的準(zhǔn)確性，還需在不同地域不同種族孕婦人群中進(jìn)行大樣本臨床研究。

4 PPARγ配體與妊娠期糖尿病

PPARγ同大多數(shù)甾體激素受體一樣，需要通過(guò)配體的激活才能發(fā)揮自身作用。目前已知的PPARγ配體(又稱(chēng)激動(dòng)劑)可分為2類(lèi)，一類(lèi)被稱(chēng)為天然配體，另一類(lèi)則為人工合成配體[32]。天然配體包括亞麻酸、花生四烯酸和亞油酸等長(zhǎng)鏈的多聚不飽和脂肪酸以及部分類(lèi)花生酸衍生物; 前列腺素(PG)類(lèi)，主要包括PGD2、l, 5-脫氧前列腺素J2(15-deoxy-delta-12, 14-prostaglandin J2, 15 d-PGJ2)、和PGA等，其中15 d-PGJ2的濃度達(dá)微摩爾水平時(shí)候即可激活。目前研究[33]表明, 15 d-PGJ2是天然PPARγ激動(dòng)劑中作用最強(qiáng)的。人工合成配體包括噻唑烷二酮(TZD)類(lèi)藥物，是作為胰島素增敏劑來(lái)治療2型糖尿病的，其代表藥物有曲格列酮、吡格列酮等; 非甾體抗炎藥代表藥物有氟滅酸、消炎痛和布洛芬等[34]，屬于非膽固醇消炎藥。天然配體主要來(lái)源于飲食和機(jī)體的代謝產(chǎn)物，屬于內(nèi)源性配體，人工合成配體屬于外源性配體，其所能發(fā)揮的作用是天然配體的數(shù)倍。

許多研究者發(fā)現(xiàn)，應(yīng)用外源性合成配體可以激活PPARγ, 從而起到改善胰島素抵抗的作用，認(rèn)為通過(guò)增強(qiáng)PPARγ的表達(dá)和激活程度能夠提升胰島素的增敏作用。但有研究[35]發(fā)現(xiàn)，野生型PPARγ水平表達(dá)正常的小鼠，其胰島素敏感性低于PPARγ表達(dá)降低的PPARγ+/-雜合突變小鼠。此外，由于PPARγ表達(dá)與血胰島素水平呈正相關(guān), 2型糖尿病患者未患糖尿病的肥胖患者體內(nèi)PPARγ表達(dá)水平和血胰島素水平都存在異常升高[36]。因此有學(xué)者推測(cè)，在生理作用范圍，內(nèi)源性天然配體能夠幫助PPARγ降低胰島素敏感性，促進(jìn)胰島素抵抗。PPARγ低表達(dá)可在某種程度上抑制胰島素抵抗，這與外源性合成配體不同。外源性合成配體的活性較內(nèi)源性合成配體差，對(duì)內(nèi)源性配體產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)性拈抗作用，部分激動(dòng)PPARγ可以抑制體內(nèi)PPARγ激活的異常增加。

TZDs(PPARγ激動(dòng)劑)已被廣泛應(yīng)用于治療2型糖尿病，但體質(zhì)量增加、液體潴留、充血性心衰甚至心梗風(fēng)險(xiǎn)增加等不利影響限制了PPARγ靶向藥物的效用性，新研究集中在阻斷ERK/Cdk5介導(dǎo)的PPARγ絲氨酸273磷酸化的PPARγ配體。G蛋白偶聯(lián)受體(GPR), 作為一種刺激胰島素分泌的FFA和TZD類(lèi)藥物的受體，已確定為是潛在糖尿病治療的新靶點(diǎn)，雖已研制成功，但尚未應(yīng)用于臨床[37]。同時(shí)具有更好抗糖尿病作用和更少不良反應(yīng)的選擇性PPARγ激動(dòng)劑以及新型多靶點(diǎn)激動(dòng)劑在不斷研究中。因PPARγ配體能透過(guò)胎盤(pán)屏障，且尚無(wú)研究證實(shí)其對(duì)胎兒的影響，目前此類(lèi)藥物還沒(méi)有應(yīng)用于妊娠期糖尿病的治療。因此，研發(fā)特異的PPARγ激動(dòng)劑將是治療GDM的一個(gè)新選擇。

5 小 結(jié)

綜上所述, PPARγ作為核受體超家族成員之一，發(fā)揮著核轉(zhuǎn)錄因子效應(yīng)，在GDM疾病的過(guò)程中通過(guò)與胰島素的作用效應(yīng)調(diào)控著脂肪細(xì)胞進(jìn)而影響糖脂代謝。PPARγ因基因突變引起的轉(zhuǎn)錄活性改變出現(xiàn)基因表達(dá)多態(tài)性，進(jìn)而影響體內(nèi)代謝平衡，其中Pro12Ala和C161-T是與GMD相關(guān)的2種常見(jiàn)多態(tài)性。PPARγ作為甾體激素受體，發(fā)揮作用需要配體激活，激活的PPARγ能夠改善胰島素抵抗，進(jìn)而影響GMD。作者在國(guó)內(nèi)外研究基礎(chǔ)上對(duì)以上方面進(jìn)行綜述，為深入研究提供進(jìn)一步的研究基礎(chǔ)。