徐躍心,呂文豪,南 洋,劉曉敏,俎曉霞,續(xù)星強(qiáng),宋雯霞*
(1.長治醫(yī)學(xué)院,山西 046000;2.長治市婦幼保健院,山西 046000;3.山西醫(yī)科大學(xué)附屬長治市人民醫(yī)院, 山西 046000)
妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指妊娠前糖代謝正常,妊娠期才出現(xiàn)糖尿病的患者[1],多發(fā)生于妊娠中晚期,以糖代謝異常、胰島素抵抗(insulin resistance,IR)為主要特點(diǎn),大部分孕婦可通過飲食+運(yùn)動(dòng)療法控制癥狀,少數(shù)孕婦需加用胰島素來控制血糖。GDM孕婦患巨大胎兒、胎兒生長受限、胎兒窘迫及新生兒低血糖等疾病的風(fēng)險(xiǎn)增高,且新生兒成年后發(fā)生肥胖和IR的風(fēng)險(xiǎn)將大大增加,同時(shí)GDM孕婦未來罹患2型糖尿病(T2DM)、代謝綜合征、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加[2-4]。研究發(fā)現(xiàn),胎盤分泌的胎盤亮氨酸氨基肽酶(placental leucine aminopeptidase,P-LAP)與胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之間存在著重要的聯(lián)系,而胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路障礙是發(fā)生IR的重要因素[5-6]。為明確P-LAP在GDM發(fā)生、發(fā)展中的作用,本研究通過檢測(cè)正常妊娠期婦女、GDM婦女血清中空腹血糖、胰島素及P-LAP水平,旨在探討P-LAP與GDM的相關(guān)性。
1.1 研究對(duì)象 選取2019年9月至2020年7月于山西省長治市人民醫(yī)院行系統(tǒng)產(chǎn)檢并分娩的糖耐量正常孕婦40例(對(duì)照組)和GDM孕婦45例(GDM組)。診斷標(biāo)準(zhǔn):孕24~28周行75g OGTT試驗(yàn)陽性者(即空腹血糖≥5.1mmol/L,1h血糖≥10.0mmol/L,2h血糖≥8.5mmol/L),按WHO標(biāo)準(zhǔn)診斷陽性者即為GDM,并選擇其中經(jīng)飲食+運(yùn)動(dòng)療法使血糖控制良好者入組。孕婦的年齡、孕產(chǎn)次、體重、身高、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)等一般資料比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表1。標(biāo)本采集均經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),患者知情同意并簽署知情同意書。
表1 兩組孕婦的一般資料比較
1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) (1)年齡21~40歲,分娩孕周37~41+6周。(2)孕24~28周確診的GDM患者,無肝、腎、膽囊、胰腺、甲狀腺、心、肺疾患,無孕前糖尿病、高血壓、糖代謝異常、脂代謝異常、肥胖等內(nèi)外科合并癥,無糖尿病家族史、GDM病史者。(3)自然受孕、單胎妊娠、月經(jīng)周期規(guī)律、末次月經(jīng)明確。(4)胎兒一般狀況良好,無前置胎盤,無宮內(nèi)發(fā)育遲緩,無先天性心臟病等。
1.3 標(biāo)本的采集與處理
1.3.1 標(biāo)本的采集 采集孕婦分娩前肘靜脈血5mL,分別置EDTA抗凝管混勻,存于4℃冰箱,2h內(nèi)離心(3000r/min,10min),將血漿分離置EP管,-80℃冰箱保存。胎盤娩出后,立即斷臍,檢查胎盤大體并剪除全部胎膜及臍帶(殘留部分不超過2cm),待自然流血停止,用紗布拭去所附血凝塊,對(duì)胎盤進(jìn)行稱重并記錄。
1.3.2 標(biāo)本的測(cè)定 血糖測(cè)定采用葡萄糖已糖激酶法,胰島素測(cè)定采用電化學(xué)發(fā)光法,P-LAP測(cè)定采用ELISA法。ELISA檢測(cè)試劑:人胎盤亮氨酸氨肽酶(P-LAP)ELISA試劑盒(上海滬鼎生物科技有限公司,上海)。應(yīng)用全自動(dòng)酶免分析儀器(Bio-Rad Evolis全自動(dòng)酶免分析儀)檢測(cè),檢測(cè)過程中所有操作嚴(yán)格按設(shè)備說明書進(jìn)行。
1.3.3 計(jì)算指標(biāo) 胰島素抵抗指數(shù)( HOMA-IR)=空腹血糖×空腹胰島素/22.5,反映組織對(duì)胰島素的敏感性。胎盤系數(shù)=胎盤質(zhì)量/新生兒體質(zhì)量,正常值為0.167。胰島β細(xì)胞分泌功能指數(shù)(HOMA-β)=20×空腹胰島素/(空腹血糖-3.5),反映胰腺胰島素分泌能力。BMI=體重/身高2(kg/m2) 。
2.1 GDM與對(duì)照組的胰島素 、血糖水平以及新生兒體質(zhì)量、胎盤重量比較 GDM組的胰島素、血糖水平高于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組的新生兒體質(zhì)量及胎盤重量比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表2。
2.2 GDM與對(duì)照組的P-LAP、HOMA-IR、胎盤系數(shù)、HOMA-β及BMI比較 GDM組的HOMA-IR、胎盤系數(shù)高于對(duì)照組,P-LAP水平低于對(duì)照組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。兩組的HOMA-β、BMI比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表3。
2.3 P-LAP水平與胰島素、血糖、新生兒體質(zhì)量、胎盤重量、HOMA-IR、胎盤系數(shù)、HOMA-β及BMI的相關(guān)性分析 兩組孕婦的P-LAP水平與胰島素、血糖及HOMA-IR水平存在負(fù)相關(guān)(P<0.05),而與新生兒體質(zhì)量、胎盤重量、胎盤系數(shù)、 HOMA-β及 BMI無明顯相關(guān)性,見表4。
表2 兩組的胰島素、血糖、新生兒體質(zhì)量及胎盤重量水平比較
表3 兩組P-LAP、HOMA-IR、胎盤系數(shù)、HOMA-β及BMI水平比較
表4 P-LAP水平與胰島素、血糖、新生兒體質(zhì)量及胎盤重量的相關(guān)性
IR是指外周組織及靶器官對(duì)胰島素敏感性和反應(yīng)性降低的一種代謝病理機(jī)制,妊娠婦女普遍存在IR,以滿足胎兒生長的需求、機(jī)體代謝需要以及母體中樞神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)血糖水平的依賴。當(dāng)IR不斷加重,機(jī)體無法代償,便發(fā)生了GDM。血糖升高是GDM的主要臨床表現(xiàn),IR則是GDM的主要病理生理基礎(chǔ)。研究發(fā)現(xiàn)[5],胰島素的后信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路是IR的重要分子機(jī)制,其中葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)異構(gòu)體4(glucose transporter isoform 4,GLUT4)的基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)及易位對(duì)于胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的調(diào)節(jié)尤為重要。大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[6-8],P-LAP作為鋅依賴性膜氨基肽酶家族的成員,與CLUT4共同存在于脂肪細(xì)胞及骨骼肌細(xì)胞的GLUT4特異性囊泡(GLUT4-specialized vesicles,GSV)的囊腔中,它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)室與質(zhì)膜的相對(duì)分布相同,因此推測(cè)為了維持脂肪細(xì)胞及骨骼肌細(xì)胞中正常的GLUT4水平,需要P-LAP的存在。妊娠婦女體內(nèi)存在兩種活性的亮氨酸氨肽酶(leucine aminopeptidase,LAP),因其是一種蛋白水解酶,具有強(qiáng)大的肽鏈外切酶功能,在細(xì)胞的保護(hù)、疾病的防御、生理功能的調(diào)控等方面都扮演著不可或缺的角色。Laustsen等[9-10]研究發(fā)現(xiàn),對(duì)非妊娠婦女血清中的LAP進(jìn)行電泳分析后,只呈現(xiàn)1條活動(dòng)帶,且置于60°環(huán)境下30min仍呈穩(wěn)定狀態(tài),亦對(duì)L-蛋氨酸的抑制作用敏感,而妊娠婦女血清的LAP出現(xiàn)了3條活動(dòng)帶,置于60°環(huán)境下呈不穩(wěn)定狀態(tài),并且不受L-蛋氨酸的抑制而被選擇性染色。由于這3條帶均顯示了胱氨酸氨基肽酶的活性,代表了一種酶的3種不同構(gòu)象形式。因此為了區(qū)別,將妊娠期分泌的、不被L-蛋氨酸抑制的LAP統(tǒng)稱為P-LAP。妊娠期的P-LAP主要存在于胎盤的合體滋養(yǎng)細(xì)胞中,其水平隨著妊娠期胎盤的增大不斷增加,并在分娩后快速下降至非妊娠水平。P-LAP是至今為止發(fā)現(xiàn)的體內(nèi)唯一能降解催產(chǎn)素的酶,因此也稱其為縮宮素酶(oxytocinase,OTase)[1,11]。
胎盤作為胎兒的附屬器官,其分泌的雌激素、孕激素、人胎盤生乳素、縮宮素酶、細(xì)胞因子及生長因子等都對(duì)維持正常妊娠起著重要作用[1,12]。本研究結(jié)果顯示,GDM組的血清P-LAP水平低于對(duì)照組,胰島素及血糖水平均高于對(duì)照組(P<0.05)。這提示胎盤分泌的P-LAP可能與GDM發(fā)生有關(guān)。結(jié)合P-LAP對(duì)GLUT4的影響,推測(cè)血清中P-LAP水平降低能使血清中GLUT4的表達(dá)發(fā)生改變,進(jìn)而影響胰島素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路,加重IR,誘發(fā)GDM。本研究發(fā)現(xiàn),GDM組的HOMA-IR、胎盤系數(shù)均高于對(duì)照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);兩組的HOMA-β比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。HOMA-IR指數(shù)升高提示IR加重,胎盤系數(shù)增高常伴有圍產(chǎn)兒死亡及新生兒患病率的增加。HOMA-β指數(shù)升高提示胰島β細(xì)胞分泌的胰島素增加,然其功能變化不明顯。本研究結(jié)果顯示,兩組孕婦的P-LAP水平與胰島素(mU/L)、血糖(mmol/L)及HOMA-IR水平存在負(fù)相關(guān)(P<0.05);而與胎盤系數(shù)及HOMA-β無明顯相關(guān)性。表明胎盤分泌的P-LAP水平與GDM孕婦的IR有關(guān),在GDM的發(fā)生、發(fā)展中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。
近年來,隨著對(duì)P-LAP研究的不斷深入[13-17],發(fā)現(xiàn)其在脂肪和肌肉細(xì)胞中與GLUT4共同參與血糖及胰島素的調(diào)節(jié),參與妊娠期加壓酶活性調(diào)節(jié),與妊娠期尿崩癥、子癇前期及早產(chǎn)等有關(guān)。P-LAP在胎盤滋養(yǎng)細(xì)胞中的分泌與表達(dá)增強(qiáng)了囊泡上GLUT4的表達(dá),導(dǎo)致細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取增加,同時(shí)增強(qiáng)了細(xì)胞對(duì)胰島素的易感性。因此,推測(cè)妊娠婦女體內(nèi)P-LAP水平降低是誘發(fā)GDM的關(guān)鍵因素,P-LAP水平可否作為評(píng)定GDM患者病情進(jìn)展的指標(biāo)有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,孕婦體內(nèi)P-LAP水平降低,加重了IR,進(jìn)而促進(jìn)了GDM的發(fā)生。目前發(fā)現(xiàn)的P-LAP在GLUT4發(fā)揮作用的信號(hào)途徑的作用機(jī)制尚未完全明確,如P-LAP如何與GLUT-4發(fā)生聯(lián)系,在GLUT-4易位的具體機(jī)制和影響因素等,提高孕婦體內(nèi)P-LAP水平可否預(yù)防或減緩GDM的發(fā)生,進(jìn)而減少孕產(chǎn)婦的不良妊娠結(jié)局的發(fā)生,這些都為我們下一步的研究提供了方向。