妊娠糖尿病患者脂肪組織中IRS-1、IRS-2、Omentin-1表達(dá)與胰島素抵抗

楊 敏 張 靜 趙喜花

河北省磁縣人民醫(yī)院(056500)

妊娠期糖尿病(GDM)是臨床較為常見的一種妊娠期并發(fā)癥[1]，胰島素抵抗、胰島β細(xì)胞分泌不足被認(rèn)為是主要病因。胰島素抵抗是妊娠過(guò)程中正常的生理性代謝變化，且隨著妊娠進(jìn)展而加重[2]。相比正常孕婦，GDM患者的胰島素抵抗程度更嚴(yán)重，既往研究認(rèn)為胰島素抵抗的發(fā)生與妊娠期體內(nèi)激素改變有關(guān)，胎盤分泌的激素及糖皮質(zhì)激素發(fā)揮抗胰島素作用，引起生理性妊娠期胰島素抵抗，甚至引發(fā)GDM。胰島素受體及其底物(IRS)是胰島素信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中不可缺少的生物分子，有動(dòng)物模型及臨床研究顯示[3]，IRS-1、胰島素受體基因變異及其結(jié)構(gòu)、功能改變與胰島素抵抗密切相關(guān)。網(wǎng)膜素-1(Omentin-1)是由網(wǎng)膜脂肪組織特異性表達(dá)的一種細(xì)胞因子，與糖脂代謝疾病的發(fā)生密切聯(lián)系，被認(rèn)為是代謝異常疾病發(fā)生的高危因素之一[4]。為明確血清Omentin-1及脂肪組織中胰島素受體底物-1(IRS-1)、IRS-2表達(dá)水平與GDM患者胰島素抵抗的相關(guān)性，本研究對(duì)妊娠糖尿病患者和健康孕婦進(jìn)行了對(duì)照研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取在2016年12月—2018年12月在本院產(chǎn)科門診規(guī)律產(chǎn)檢并入院分娩的50例妊娠糖尿病患者及50例正常孕婦作為研究對(duì)象，分別納入觀察組與對(duì)照組。納入標(biāo)準(zhǔn)：①單胎；②足月妊娠；③妊娠前無(wú)糖尿病、甲亢、甲減及其他內(nèi)分泌、肝、腎、心、腦相關(guān)疾??；④檢查前未應(yīng)用過(guò)可影響糖脂代謝相關(guān)藥物(如可的松、消炎痛、酚妥拉明等)；⑤GDM患者符合世界衛(wèi)生組織制定的GDM診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)75g OGTT確診；⑥滿足剖宮產(chǎn)指征行剖宮產(chǎn)術(shù)分娩；⑦簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①多胎妊娠；②早產(chǎn)；③妊娠前明確診斷為糖尿??；④伴有其他內(nèi)分泌、肝腎、心肺相關(guān)疾?。虎莶辉概浜蠀⑴c研究。本研究獲得本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方 法

1.2.1 血清學(xué)指標(biāo)檢測(cè) 所有入組對(duì)象均在入院待產(chǎn)時(shí)進(jìn)行血清學(xué)指標(biāo)檢測(cè)。采集空腹靜脈血，己糖激酶法測(cè)定空腹血糖(FPG)，化學(xué)發(fā)光法測(cè)定空腹胰島素(FIns)，根據(jù)計(jì)算公式(FPG×Fins/22.5)計(jì)算出胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)。采用酶聯(lián)免疫雙抗體夾心法測(cè)定血清Omentin-1水平，美國(guó)Millipore公司提供試劑盒，美國(guó)Imrk公司提供酶標(biāo)儀。

1.2.2 脂肪組織IRS-1、IRS-2表達(dá)檢測(cè) 均在分娩過(guò)程中采集研究對(duì)象5g大網(wǎng)膜脂肪組織，充分研磨分裝到兩支試管中保存。管1加入TRIzol裂解液，管2加入RIPA buffer、100μl蛋白酶抑制劑、10μl磷酸酶抑制劑，置-80℃待檢。將管1放入液氮中勻漿，依次使用氯仿、異丙醇、75%酒精萃取沉淀，洗滌總RNA。Thermo Evolution 200紫外分光光度儀測(cè)定λ260nm/λ280nm純度，計(jì)算總RNA濃度，取1μg總RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄，3倍稀釋后取1μl c DNA PCR擴(kuò)增，3孔重復(fù)。將管2冰上勻漿，離心5min(3000r/min)，吸取中層水溶部分物質(zhì)BCA法測(cè)定蛋白質(zhì)濃度。取蛋白質(zhì)120μg，加入6倍上樣緩沖液，放入水中煮沸5min，使蛋白質(zhì)充分變性。聚丙烯胺凝膠電泳法對(duì)IRS-1、IRS-2蛋白電泳，使用PVDF膜孵育，再用通用二抗孵育，增強(qiáng)化學(xué)發(fā)光顯色，底片曝光。Image J軟件對(duì)圖像灰度值分析計(jì)算蛋白相對(duì)表達(dá)量。

1.3 觀察指標(biāo)

比較兩組血清FPG、FIns、HOMA-IR、Omentin-1水平；孕婦脂肪組織中IRS-1、IRS-2蛋白水平。分析HOMA-IR與血清Omentin-1及脂肪組織中IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 兩組一般情況

觀察組年齡(28.7±4.6)歲(23～39歲)，分娩孕周(38.5±1.8)周；對(duì)照組年齡(27.9±5.2)歲(25～38歲)，分娩孕周(38.3±1.7)周。兩組年齡、孕周比較無(wú)差異(P＞0.05)。

2.2 兩組血清生化指標(biāo)比較

觀察組FPG、FIns、HOMA-IR水平均高于對(duì)照組，Omentin-1水平低于對(duì)照組(P＜0.05)。見表1。

表1 兩組血清生化指標(biāo)比較(±s)

表1 兩組血清生化指標(biāo)比較(±s)

組別 例數(shù) FPG(mmol/L) FIns(m U/L) HOMA-IR Omentin-1(ng/ml)觀 察 組 50 5.72±0.76 17.60±5.25 3.73±1.12 215.50±65.24對(duì) 照 組 50 4.41±0.46 9.78±2.42 1.77±1.06 273.62±74.92 t 10.427 9.565 8.987 4.137 P＜0.05 ＜0.05 ＜0.05 ＜0.05

2.3 兩組脂肪組織中IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)比較

觀察組脂肪組織中IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)水平均低于對(duì)照組(P＜0.05)。見表2。

表2 兩組孕婦脂肪組織中的IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)水平比較(±s)

表2 兩組孕婦脂肪組織中的IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)水平比較(±s)

組別 例數(shù) IRS-1蛋白表達(dá)水平 IRS-2蛋白表達(dá)水平觀 察 組 50 20.01±8.65 21.36±9.63對(duì) 照 組 50 29.45±9.74 35.47±10.51 t 5.124 6.999 P＜0.05 ＜0.05

2.4 檢測(cè)指標(biāo)與胰島素抵抗的相關(guān)性

相關(guān)性分析顯示，HOMA-IR與Omentin-1、IRS-1、IRS-2均呈負(fù)相關(guān)，Omentin-1與IRS-1、IRS-2均呈正相關(guān)(均P＜0.05)。見表3。

表3 各檢測(cè)指標(biāo)與胰島素抵抗的相關(guān)性分析

3 討論

大量研究顯示[5]，妊娠期普遍存在生理性胰島素抵抗，對(duì)抗胰島素作用增加，脂肪、肌肉、肝臟等組織對(duì)胰島素敏感性降低是妊娠期最主要的代謝變化之一，且這一代謝變化在妊娠晚期表現(xiàn)得尤為明顯，妊娠晚期孕婦對(duì)胰島素的敏感度降幅可達(dá)到45%～80%。國(guó)外有研究指出[6]，妊娠前口服糖耐量實(shí)驗(yàn)正常的孕婦，在32孕周時(shí)空腹胰島素水平較妊娠前提高。對(duì)于妊娠期發(fā)生的胰島素抵抗，大部分孕婦能維持正常的葡萄糖耐量，只有少數(shù)可發(fā)展為GDM。既往已有關(guān)于GDM發(fā)病與胰島素抵抗關(guān)系的相關(guān)報(bào)道，指出在排除體質(zhì)量值影響情況下，GDM患者的空腹血糖、胰島素水平均高于正常孕婦，胰島素敏感性低于正常孕婦。還有研究顯示GDM患者的胰島素水平是正常孕婦的3～5倍[7-8]。本次研究顯示，觀察組孕婦的FPG、FIns、HOMA-IR水平均高于對(duì)照組，提示GDM孕婦有潛在的慢性胰島素抵抗。

人體脂肪組織不僅具有儲(chǔ)存脂肪作用，同時(shí)還具有強(qiáng)大的內(nèi)分泌功能，其分泌的脂肪因子能夠參與糖脂代謝過(guò)程，在胰島素抵抗中發(fā)揮重要作用。Omentin-1是近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的來(lái)源于網(wǎng)膜脂肪組織的一種脂肪因子，有研究認(rèn)為Omentin-1與胰島素抵抗的發(fā)生存在一定聯(lián)系，可直接或間接參與胰島素生成過(guò)程，增加胰島素水平，從而改善胰島素抵抗[9]。血清Omentin-1水平的降低預(yù)示著機(jī)體發(fā)生了糖異常，可作為與肥胖相關(guān)的代謝性疾病的預(yù)測(cè)指標(biāo)。本次研究顯示，觀察組血清Omentin-1水平低于對(duì)照組，與李曉紅等[10]研究相符。隨著妊娠時(shí)間的延長(zhǎng)，母體血液中Omentin-1水平逐漸降低，在28孕周時(shí)降至最低點(diǎn)，低水平維持到產(chǎn)后7周，之后逐漸升高至正常水平。由此可見，孕婦血Omentin-1水平的變化趨勢(shì)與孕期生理性胰島素抵抗變化趨勢(shì)恰好相反。有研究指出[11]，孕期肥胖與母體血液、脂肪及胎盤組織中的Omentin-1表達(dá)降低密切相關(guān)，非肥胖GDM患者的血Omentin-1水平低于正常孕婦，但正常孕婦中的肥胖者血Omentin-1水平與非肥胖GDM患者接近，由此可見Omentin-1與肥胖密切相關(guān)，肥胖可能加重了孕婦的胰島素抵抗。

隨著對(duì)胰島素抵抗機(jī)制研究的不斷深入，越來(lái)越多的研究從信號(hào)傳導(dǎo)方面對(duì)胰島素抵抗發(fā)生機(jī)制予以了解釋，認(rèn)為胰島素信號(hào)傳導(dǎo)受阻或減弱是導(dǎo)致胰島素抵抗最主要的分子生物學(xué)原因。IRS是胰島素信號(hào)傳導(dǎo)過(guò)程中的重要生物分子，作為轉(zhuǎn)接蛋白，其對(duì)維持細(xì)胞的生長(zhǎng)、分裂、代謝具有重大意義[12]。IRS家族在結(jié)構(gòu)上的同源性較大，IRS-1、IRS-2是IRS家族的重要成員，在各種組織中廣泛表達(dá)，二者是胰島素發(fā)揮代謝調(diào)節(jié)、維持胰細(xì)胞功能、促進(jìn)個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育作用不可或缺的細(xì)胞因子。研究發(fā)現(xiàn)IRS-1基因變異及功能、結(jié)構(gòu)變化均會(huì)引起胰島素抵抗。有動(dòng)物模型實(shí)驗(yàn)顯示[13]，GDM動(dòng)物模型肌肉組織中的IRS-1基礎(chǔ)絡(luò)氨酸磷酸化程度無(wú)明顯改變，但在受到胰島素刺激后，IRS-1酪氨酸磷酸化程度卻明顯降低。本次研究中GDM孕婦IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)水平均低于正常孕婦，提示GDM患者的IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)降低可能造成了胰島素受體后信號(hào)傳導(dǎo)障礙，可能是誘發(fā)胰島素抵抗的重要機(jī)制[14]。本研究相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，GDM患者的胰島素抵抗與血清Omentin-1及脂肪組織中的IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)均呈負(fù)相關(guān)，血清Omentin-1與脂肪組織中的IRS-1、IRS-2蛋白表達(dá)均呈正相關(guān)。這與相關(guān)報(bào)道[15]結(jié)論相符。由此可推測(cè)Omentin-1可能通過(guò)某種途徑激活I(lǐng)RS-1和IRS-2，而IRS-1、IRS-2活化引起信號(hào)通路下游信號(hào)傳導(dǎo)，從而促進(jìn)葡萄糖代謝，增加胰島素水平，加劇胰島素抵抗。

綜上所述，血清Omentin-1表達(dá)可激活胰島素受體后信號(hào)傳導(dǎo)通路，增加胰島素敏感性，血清Omentin-1及脂肪組織中IRS-1、IRS-2表達(dá)的降低均使胰島素抵抗進(jìn)一步加劇。