妊娠期糖尿病TNF-α、VCAM-1表达及与胰岛素抵抗关系

陶贝贝 杨筱青 郭华锋 高亚丽 赵莉莉

河南省郑州市妇幼保健院(450000)

妊娠期糖尿病(GDM)增加了围产期母婴并发症风险,胰岛素抵抗和胰岛细胞功能缺陷是GDM孕妇普遍存在的病理生理特点[1]。胎盘子体面的血管内皮细胞是胎盘屏障的重要组成部分,尤其是妊娠中后期,血管内皮细胞调节胎盘代谢保证母胎物质交换。有研究发现[2]GDM会损伤胎盘血管内皮细胞功能,导致胎盘功能受损。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)可损伤血管内皮功能[3]。血管细胞黏附分子-1(VCAM-1)可促进血循环中白细胞与血管内皮细胞黏附,导致血管内皮细胞损伤[4]。本研究分析GDM孕妇血清及胎盘组织中TNF-α及VCAM-1的表达,探讨其与胰岛素抵抗关系,为GDM疾病血清标记物的相关研究提供理论基础。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2017年1月—2019年6月本院产科诊治的GDM孕妇168例(GDM组)及同期年龄及体质指数(BMI)匹配的正常孕妇200例(对照组)为研究对象。GDM诊断标准参照《妊娠合并糖尿病诊治指南(2014)》[5]。排除标准：①多胎妊娠；②合并妊娠期高血压、妊娠胆汁淤积综合征等妊娠期合并症；③于我院诊治前接受过GDM相关治疗；④孕前3个月及孕期应用过影响血管内皮功能的药物；⑤患有动脉粥样硬化等心脑血管疾病。⑥患有恶性肿瘤。所有研究对象均知情同意,本研究方法通过本院伦理委员会审核。

1.2 检测方法

1.2.1血清学OGTT检测时行空腹胰岛素(FINS)检测,并计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。入组后采集研究对象空腹静脉血,应用酶联免疫吸附法测定血清TNF-α与VCAM-1浓度,试剂盒购于中国武汉Elabscience公司。

1.2.2胎盘组织于胎盘娩出后15min内采集胎盘母体面组织1cm3,免疫组化法检测胎盘中TNF-α与VCAM-1蛋白表达,光学显微镜下观察胎盘组织,阳性表达表现为胞质深棕色颗粒状着色,鼠抗人TNF-α多克隆抗体及兔抗人VCAM-1多克隆抗体均购于美国Santa Cruz Biotechnology 公司。

1.3 分组方法

按照近似梯形面积公式计算OGTT时间-血糖曲线下面积(AUC)=(空腹血糖/2+餐后1h+餐后2h/2)×1hmmol·h/L,GDM组孕妇AUC的中位数为15.69mmol·h/L,将孕妇分为AUC<15.7组(87例)及≥15.7组(81例)；GDM组孕妇HOMA-IR值的中位数为2.15,将GDM孕妇分为HOMA-IR<2.2组(90例)及≥2.2组(78例)。

1.4 统计学方法

应用SPSS23.0统计学软件。计量资料组间比较采用t检验,相关性研究采用Pearson相关分析。P<0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料

对照组与GDM组,AUC<15.7组与AUC≥15.7组,HOMA-IR<2.2组与HOMA-IR≥2.2组一般临床资料无差异(P<0.05)。见表1。

表1 各组孕妇一般资料比较

2.2 对照组与GDM 组TNF-α 及VCAM-1 比较

GDM组孕妇血清及胎盘组织中TNF-α、VCAM-1均高于对照组,HOMA-IR大于对照组(均P<0.001),见表2,图1(封三)。

2.3 AUC 与不同标本TNF-α 、VCAM-1 比较

GDM孕妇中,AUC≥15.7组孕妇血清及胎盘组织中TNF-α、VCAM-1含量均大于AUC<15.7组,HOMA-IR大于AUC<15.7组(均P<0.05)。见表3。

2.4 HOMA-IR 与不同标本TNF-α 、VCAM-1 比较

GDM孕妇中,HOMA-IR≥2.2组孕妇血清及胎盘组织TNF-α、VCAM-1含量均大于HOMA-IR<2.2组(P<0.05)。见表3。

表2 两组不同标本TNF-α 及VCAM-1 比较

表3 各AUC 、HOMA-IR 特征组不同标本TNF-α 、VCAM-1 比较

2.5 GDM 孕妇HOMA-IR 与TNF-α 、VCAM-1 相关性

GDM孕妇中,血清及胎盘TNF-α、VCAM-1含量与HOMA-IR均存在正相关关系(P<0.05)。见表4。

表4 GDM 孕妇HOMA-IR 与 TNF-α 及VCAM-1 相关性

3 讨论

3.1 GDM 孕妇胎盘血管内皮损伤

GDM容易引起妊娠期并发症,还增加产后远期患2型糖尿病的风险[6]。近年有研究发现[7],胎盘血管内皮损伤是GDM威胁母婴健康的机制之一。GDM孕妇胎盘血管紧张度增加,血流指标异常,导致血管内皮细胞功能紊乱,激活精氨酸——一氧化碳信号通路,导致氧化应激反应,释放的有毒物质可能进一步加重了血管内皮细胞损伤[8]。

3.2 TNF-α 、VCAM-1 与GDM

TNF-α不仅有抑制肿瘤细胞增殖的作用,还可以通过直接损伤、改变细胞酶类代谢、产生趋化因子等方式损伤血管内皮细胞功能,血管内皮损伤又促进了TNF-α的释放,两者互为因果[9]。VCAM-1是血管内皮损伤的标志物,可促进血循环中的白细胞与血管内皮细胞黏附[10]。GDM孕妇血清TNF-α、VCAM-1浓度明显高于正常孕妇,且两种因子的表达具有正相关关系[11]。VCAM-1在GDM孕妇胎盘滋养层细胞高表达,这是GDM孕妇发生胎盘血管内皮损伤的直接证据[12]。

3.3 胰岛素与血管内皮损伤

在妊娠末期,胎盘血管内皮细胞上存在胰岛素受体,胰岛素与其结合,调节血管内皮功能[13]。GDM孕妇的胰岛素抵抗状态,机体的高胰岛素水平可能会使胎盘高血管化,激活血管内质网反应,损伤血管内皮功能[14]。推断GDM孕妇胰岛素抵抗程度可能与血管内皮损伤程度有关,即胰岛素抵抗指标与血管内皮损伤相关因子可能存在相关性。国内有研究发现[15],GDM组孕妇胎盘和大网膜脂肪组织TNF-α mRNA表达水平与HOMA-IR呈明显正相关。

本研究GDM孕妇血清及胎盘组织TNF-α、VCAM-1含量均高于正常对照组孕妇；按照OGTT时间-血糖AUC及HOMA-IR将GDM孕妇进一步分层分析,OGTT时间-血糖AUC是将血糖水平的变化趋势和时间累积效应结合在一起,有时相信息的一种血糖指标。HOMA-IR主要反映在空腹状态下胰岛素抵抗程度,比较发现AUC≥15.7组、HOMA-IR≥2.2组孕妇血清及胎盘TNF-α、VCAM-1含量均大于AUC<15.7组、HOMA-IR≥2.2组,说明血糖异常和胰岛素抵抗程度较严重的GDM孕妇,其血管内皮细胞损伤程度加重。相关性分析,GDM孕妇中,血清及胎盘TNF-α、VCAM-1含量与胰岛素抵抗呈正相关,进一步说明GDM孕妇血管内皮损伤程度与胰岛素抵抗相互促进。

综上所述,血清和胎盘组织TNF-α、VCAM-1的过度表达可反映GDM孕妇血糖异常程度,且与胰岛素抵抗有关。提示临床可通过改善GDM孕妇血管内皮损伤状态来纠正胰岛素抵抗,进而降低不良妊娠结局风险。