轉錄因子SP1和FGF21在妊娠期糖尿病胎盤組織中的表達關系

馬艷慶, 楊鹿鳴, 張曉娟

平煤神馬醫(yī)療集團總醫(yī)院內(nèi)分泌科(河南平頂山 467000)

妊娠期糖尿病指女性妊娠期間首次發(fā)生的一種糖代謝異常綜合征，糖耐量發(fā)生不同程度的異常[1]。目前，妊娠期糖尿病患病數(shù)逐年上升，造成孕婦不良妊娠結局增加以及各種母嬰并發(fā)癥的發(fā)生，甚至進一步發(fā)展為心腦血管疾病及代謝性疾病，成為危害母嬰健康的主要因素。然而，目前妊娠期糖尿病的發(fā)病機制尚未完全闡明，且缺乏有效、合理的早期檢測標準[2-3]。轉錄因子SP1主要表達于腎小管上皮核細胞和腎小球系膜細胞，與細胞增生、凋亡及腫瘤形成等過程密切相關。研究表明，SP1在糖尿病腎病等疾病發(fā)生過程中起十分重要的作用[4]。成纖維細胞生長因子21(fibroblast growth factor 21，F(xiàn)GF21)屬于成纖維細胞生長因子家族中的一員，廣泛存在于肝臟中，具有重要的生物學功能。FGF21能參與機體內(nèi)重要的代謝過程的調(diào)節(jié)，如調(diào)節(jié)糖脂代謝、保護糖代謝穩(wěn)態(tài)以及增加胰島素敏感性，可能參與妊娠期糖尿病的病情發(fā)展[5-6]。然而，目前國內(nèi)關于SP1、FGF21與妊娠期糖尿病之間關系的研究較少。因此，本研究通過檢測妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21表達水平，探討兩者水平與妊娠期糖尿病的關系，以期為開發(fā)臨床早期預測妊娠期糖尿病發(fā)病的新指標提供合理的科學依據(jù)，對降低妊娠期孕婦糖尿病的發(fā)病率具有重要的意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年3月至2019年2月于本院產(chǎn)科門診產(chǎn)檢并住院分娩的120例妊娠期糖尿病孕婦(妊娠期糖尿病組)為研究對象，年齡25～32歲；同期選取109例耐糖量正常的孕婦作為對照(對照組)，年齡24～32歲。

納入標準：(1)患者均符合2013年美國糖尿病學會(ADA)制定的診斷標準[7]，于孕24～28周行75 g口服葡萄糖耐量試驗確診為妊娠期糖尿??；(2)無糖尿病家族史者；(3)孕期無飲食偏好者；(4)均為單胎、初產(chǎn)婦；(5)病歷資料清晰、完整者。

排除標準：(1)近期服用過影響葡萄糖耐量試驗結果的藥物；(2)伴有多囊卵巢綜合征者；(3)伴有高血壓、心臟病者；(4)伴有甲狀腺、肝腎等疾病者。

本試驗經(jīng)醫(yī)院研究倫理委員會批準，符合倫理學標準，所有受試對象均由專業(yè)人員詳細告知研究內(nèi)容并自愿參加，同時簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 樣品采集及保存 胎盤組織：所有孕婦均行剖宮產(chǎn)術分娩，術中胎盤娩出10 min內(nèi)，避開胎盤邊緣、壞死、出血及鈣化處采集新鮮胎盤組織(1 cm×1 cm×1 cm)，無菌水沖洗后，立即置于液氮中，移至-80℃保存。

1.2.2 一般資料收集 查閱門診病歷，收集了解兩組孕婦的一般資料，包括年齡、孕周、體質指數(shù)(body mass index，BMI)、收縮壓(systolic blood pressure，SBP)、舒張壓(diastolic blood pressure，DBP)。采用全自動生化分析儀檢測兩組患者糖化血紅蛋白(glycated hemoglobin，HbA1C)、空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)、三酰甘油(triglyceride，TG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol，LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high density liptein cholesterol，HDL-C)水平。

1.2.3 qRT-PCR法檢測胎盤組織中SP1、FGF21水平測定 采用實時熒光定量PCR(quantitative real-time PCR，qRT-PCR)檢測兩組孕婦胎盤組織中SP1、FGF21 mRNA水平。采用RNA提取試劑盒提取胎盤組織總RNA，RNA產(chǎn)物經(jīng)紫外分光光度計測其OD260/OD280比值≥1.8，使純度達到要求。反轉錄試劑盒將RNA反轉錄為cDNA，操作方法嚴格按照試劑盒說明書進行。采用定量PCR儀對SP1、FGF21進行擴增。qRT-PCR反應體系共10 μL：AceQ qPCR SYBR? Green Mix 5 μL，cDNA(50 ng/μL) 1 μL，上下游引物(10 μmol/L)各0.5 μL，ddH2O 3.0 μL。SP1反應條件：95℃ 90 s；95℃ 30 s；63℃ 30 s；72℃ 15 s；40個循環(huán)。FGF21反應條件：95℃ 90 s；95℃ 30 s；58℃ 30s；72℃ 15 s；40個循環(huán)。SP1、FGF21及內(nèi)參GAPDH的引物序列見表1。采用2-ΔΔCT法對胎盤組織SP1、FGF21表達水平進行定量分析。

表1 qRT-PCR引物序列

1.3 主要試劑與儀器 RNA提取試劑盒(貨號：R1200-100)，購自北京索萊寶科技有限公司；AceQ qPCR SYBR? Green Mix(貨號：XY111-02)，購自上海信裕生物科技有限公司；反轉錄試劑盒(貨號：ALH266-PTO)，購自北京百奧萊博科技有限公司。ABI 7500型qRT-PCR儀，購自上海興曼生物科技有限公司；PUZS-300型全自動生化分析儀，購自上海帝博思生物科技有限公司；AMR-100型酶標儀，購自杭州奧盛儀器有限公司。

2 結果

2.1 兩組孕婦一般資料比較 兩組孕婦年齡、孕周、SBP、DBP、TC、LDL-C比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；妊娠期糖尿病組BMI、HbA1C、FPG、TG顯著高于對照組(P<0.05)，HDL-C顯著低于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組孕婦一般資料比較

2.2 兩組孕婦胎盤組織中SP1、FGF21水平比較 妊娠期糖尿病組胎盤組織中SP1、FGF21顯著高于對照組(P<0.05)。見表3。

2.3 妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21水平的相關性 妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21水平呈正相關(r=0.681，P<0.05)，見圖1。

表3 兩組孕婦胎盤組織中SP1、FGF21水平比較

圖1 妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21水平的相關性

2.4 妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21水平與一般資料的相關性 妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21水平與BMI、HbA1C、FPG、TG呈正相關，與HDL-C呈負相關(P<0.05)。見表4。

表4 妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21水平與一般資料的相關性

2.5 影響妊娠期糖尿病的多因素分析 將妊娠期糖尿病作為因變量，以SP1、FGF21、BMI、HbA1C、FPG、TG、HDL-C為自變量進行l(wèi)ogistic回歸分析，結果顯示SP1、FGF21、FPG升高是影響妊娠期糖尿病發(fā)生的危險因素，HDL-C升高是影響妊娠期糖尿病發(fā)生的保護因素。見表5。

3 討論

妊娠期糖尿病患者產(chǎn)后易發(fā)生2型糖尿病，且會發(fā)生孕婦產(chǎn)傷、肩難產(chǎn)、新生兒低血糖等多種母、兒并發(fā)癥，子代可能會發(fā)生糖尿病、肥胖等代謝綜合征，因此妊娠期糖尿病的診斷和篩查十分必要[8]。目前，我國對于妊娠期糖尿病的研究和臨床診治都取得了極大的進展，但尚無統(tǒng)一的診斷方法和標準，且傳統(tǒng)的妊娠期糖尿病診斷標準缺乏一定的特異性和敏感度[9]。因此，尋找合理、有效、高特異度和敏感度的早期診斷標準，對于降低疾病發(fā)生率以及母、兒并發(fā)癥具有十分重要的意義。

表5 影響妊娠期糖尿病的多因素分析

轉錄因子SP1是一種核轉錄因子，它能通過與其他蛋白質及基因調(diào)控區(qū)的GC/GT盒相互作用啟動許多靶基因的轉錄，從而在細胞凋亡、分化及器官纖維化等生理過程中發(fā)揮重要作用[10]。有研究表明，SP1影響妊娠期糖尿病的機制可能有：SP1介導糖尿病腎病系膜細胞外基質增生及細胞增殖，在糖尿病的發(fā)病過程中起重要作用[11]；SP1通過與抵抗素基因啟動子上的結合位點結合，進一步影響抵抗素基因的轉錄和表達，而抵抗素與胰島素抵抗有密切聯(lián)系，進而影響妊娠期糖尿病的發(fā)生[12]。本研究結果顯示，妊娠期糖尿病組胎盤組織中SP1顯著高于對照組。提示妊娠期糖尿病患者SP1水平高于正常妊娠孕婦，SP1可能通過影響細胞增殖來增加糖尿病患病風險。另外，SP1作為轉錄因子可能發(fā)揮正調(diào)節(jié)作用，通過和抵抗素基因的啟動子結合后，增加其活性，促進抵抗素基因的轉錄，從而使得患者胰島素抵抗作用增強，進而促進糖尿病的發(fā)生。

FGF21是一種在鼠胚胎細胞中發(fā)現(xiàn)的多肽，主要來源于脂肪和肝臟，大部分在肝臟中表達，少部分在胸腺中表達。FGF21是一種具有非胰島素依賴性的細胞因子，可通過促進葡萄糖轉運蛋白-1的表達來達到刺激細胞攝取葡萄糖的目的[12-13]。除此之外，F(xiàn)GF21還能改善胰島β細胞、減少脂肪堆積、調(diào)節(jié)血糖、血脂及胰島素水平[14]。研究[15-16]中通過對比妊娠期糖尿病患者和健康孕婦血清中FGF21、攝食抑制因子-1等水平及其與胰島素抵抗的關系，證明妊娠期糖尿病患者FGF21等因子水平較健康者升高，且與胰島素抵抗明顯相關。本研究結果顯示，妊娠期糖尿病組胎盤組織中FGF21顯著高于對照組。提示妊娠期糖尿病患者FGF21水平高于正常妊娠孕婦，F(xiàn)GF21可能通過促進葡萄糖轉運蛋白表達影響葡萄糖的攝取，進而控制血糖，或者通過激活蛋白激酶來改善胰腺β細胞功能，調(diào)節(jié)胰島素的分泌，從而參與糖尿病的發(fā)生[17]。妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21水平呈正相關。提示SP1、FGF21可能通過共同影響抵抗素相關基因的表達，從而影響胰島素抵抗作用，進一步增加妊娠期孕婦患糖尿病的風險。

一般資料中，妊娠期糖尿病組BMI、HbA1C、FPG、TG顯著高于對照組，HDL-C顯著低于對照組。提示臨床上可以通過妊娠期孕婦的血糖、血脂等的管理和控制，來降低糖尿病發(fā)病率及對孕婦和胎兒的不良影響。妊娠期糖尿病患者胎盤組織中SP1、FGF21水平與BMI、HbA1C、FPG、TG呈正相關，與HDL-C呈負相關。進一步提示SP1、FGF21水平可能受糖代謝異常及胰島素功能受損的影響而發(fā)生變化，同時也說明SP1、FGF21水平與糖代謝之間存在著直接的聯(lián)系，從而進一步影響妊娠期糖尿病的發(fā)生。Logistic回歸分析結果顯示SP1、FGF21、FPG升高是影響妊娠期糖尿病發(fā)生的危險因素，HDL-C升高是影響妊娠期糖尿病發(fā)生的保護因素，提示SP1、FGF21可能在妊娠期糖尿病的發(fā)病機制中發(fā)揮一定的作用，臨床上應密切監(jiān)測妊娠期孕婦SP1、FGF21水平及血糖、血脂等指標的變化，以便及時做出控制措施。

綜上所述，妊娠期糖尿病患者胎盤組織中轉錄因子SP1、FGF21水平呈高表達，轉錄因子SP1、FGF21可能是影響妊娠期孕婦糖尿病發(fā)生的重要因素，二者水平可作為早期預測妊娠期孕婦患糖尿病的參考指標。然而由于本研究樣本數(shù)量較小，參考資料有限，因此還需進一步擴大樣本量，提升轉錄因子SP1、FGF21在臨床中應用的可信度。