妊娠期糖尿病对胎盘脂代谢的影响

辛雅萍，李天天，王 婉，牛 茼，祝艺菡

郑州大学第二附属医院内分泌科 郑州 450014

脂肪堆积和高脂血症是母体妊娠期脂肪代谢的主要变化，妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)叠加胰岛素抵抗会加重母体糖/脂代谢紊乱，影响胎儿的生长[1]。胎盘是母体与胎儿之间游离脂肪酸代谢和转运的器官，在营养物质(葡萄糖、游离脂肪酸)过量的状态下，胎盘的脂质累积及相关脂代谢分子改变尚未明确。可溶性N-乙基马来酰胺-敏感因子附着蛋白受体(soluble NSF attachment protein receptor,SNARE)是介导膜融合的主要蛋白；囊泡相关蛋白23(synaptosome-associated protein of 23,SNAP23)、突触融合蛋白4(syntaxin 4,STX4)与靶膜相关蛋白2(vesicle associated membrane protein 2,VAMP2)可组成SNARE复合体，不仅可促使葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)囊泡的转运，增加胰岛素刺激的葡萄糖摄取，还可与脂滴进行同型融合，促进脂肪酸氧化利用[2-3]。本研究分析了GDM孕妇胎盘组织中SNARE复合体及其正性调节因子Unc-18c的哺乳动物同源物(mammalian homolog of Unc-18c,Munc18c)、脂肪酸β氧化限速酶肉碱棕榈酰转移酶1(carnitine palmitoyltransferase 1,CPT1)和促脂滴形成蛋白围脂滴蛋白2(perilipin-2,PLIN2)的表达水平和相互关系，进一步明确GDM对胎盘脂代谢的影响及相关分子机制。

1 对象与方法

1.1 研究对象选择2019年5月至2019年10月在郑州大学第二附属医院妇产科门诊定期产检和择期行剖宫产孕妇60例，包括30例GDM孕妇和30例正常孕妇(NGT)。所有孕妇胎儿均为单胎活产。GDM的诊断根据国际糖尿病和妊娠研究小组协会2010年诊断标准：24～28周行口服葡萄糖耐量试验(75 g OGTT)，空腹血糖及服糖后1、2 h血糖值分别≥5.1、10.0和8.5 mmol/L，其中任意一项异常即可诊断[4]。排除标准：①多胎妊娠，吸烟嗜酒，合并妊娠并发症。②甲状腺功能亢进症、自身免疫性疾病、2型糖尿病、1型糖尿病、肝肾功能不全、感染性疾病、心功能不全等。NGT组OGTT正常，无妊娠并发症。本研究方案经过该院伦理委员会批准，并获得所有参与者的知情同意。

1.2 一般资料收集收集孕妇的年龄、孕周、OGTT结果、血糖、新生儿体重、孕期增重及身高等，并计算孕前BMI。

1.3 血液和胎盘组织标本采集剖宫产前抽取孕妇空腹肘静脉血5～7 mL，静置30 min，3 000 r/min离心10 min分离血清，-80 ℃保存待测。剖宫产术中留取胎盘中央母体面组织两块，直径约为1 cm×1 cm×1 cm，避开钙化灶、血凝块处组织，用生理盐水反复漂洗后置于冻存管中，加入1 mL RNA稳定保存液(德国Qiagen公司)，于-80 ℃冰箱中保存。

1.4 产前血清相关指标的检测用全自动生化分析仪测定空腹血糖、糖化血红蛋白、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)等水平，试剂盒购自上海易博生物技术有限公司。

1.5 胎盘脂质含量检测分析天平精确称取胎盘组织5 g，采用索氏提取法检测脂肪含量[5]。

1.6 胎盘组织中脂代谢相关基因mRNA表达水平检测将胎盘组织剪碎、匀浆，采用酚氯仿法提取总RNA，Nanodrop 2000分光光度计检测RNA质量，并反转录成cDNA。以GAPDH为内参，采用SYBR Green实时荧光定量PCR法(7500 Fast PCR仪，美国ABI公司)检测SNAP23、VAMP2、STX4、Munc18c、CPT1和PLIN2 mRNA相对表达水平。根据GenBank提供的cDNA序列，采用Primer 5.0设计并由上海生工生物工程有限公司合成PCR引物。引物序列见表1。PCR反应条件：95 ℃ 5 min；95 ℃ 15 s，60 ℃ 30 s，40个循环。用2-ΔΔCt法计算目的基因的相对表达水平。

表1 引物序列

1.7 统计学处理采用SPSS 25.0进行数据分析。两组间一般资料、胎盘组织中SNARE复合体及脂代谢相关基因mRNA表达水平的比较均采用两独立样本t检验；采用Pearson积差相关进行脂代谢相关基因及临床指标相关性分析。检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 两组孕妇临床资料比较两组孕妇年龄、孕周、孕前BMI、孕期增重、TC、HDL、LDL比较，差异均无统计学意义；GDM组孕妇的TG水平高于NGT组，而GDM组新生儿体重较NGT组新生儿体重增加(表2)。

表2 两组孕妇临床资料的比较

2.2 两组胎盘组织中脂肪含量及脂代谢相关基因mRNA表达水平比较与NGT组比较，GDM组胎盘组织中脂肪含量升高，SNAP23、Munc18c和CPT1 mRNA表达水平降低；两组间STX4与VAMP2 mRNA表达水平未见差异(表3)。

表3 两组孕妇胎盘组织中脂肪含量及脂代谢相关基因mRNA表达水平比较

2.3 GDM组脂代谢相关基因及临床指标相关性分析结果见表4。与临床指标的相关性分析中，GDM孕妇OGTT空腹血糖水平分别与SNAP23、Munc18c和CPT1 mRNA表达水平呈负相关。GDM孕妇TG水平与Munc18c mRNA表达水平呈负相关，与PLIN2 mRNA表达水平呈正相关。而新生儿体重与Munc18c和CPT1 mRNA表达水平均呈正相关。

表4 GDM孕妇胎盘组织中脂代谢相关基因mRNA表达水平之间以及与临床指标相关性分析

脂代谢相关基因的相关性分析中，SNAP23分别与Munc18c、CPT1和PLIN2 mRNA表达水平呈正相关，而Munc18c也与CPT1 mRNA表达水平呈正相关。

3 讨论

近年来，GDM发病率不断升高，严重影响着孕妇和胎儿的健康。孕期高糖、高热量、高胆固醇和高饱和脂肪酸饮食会促进孕妇高脂血症的发生，GDM诱发的胰岛素抵抗又会加重孕妇的脂代谢紊乱。本研究中，GDM孕妇TG水平较正常孕妇升高，证实GDM孕妇常伴有脂代谢异常，与以往研究[6]一致。GDM孕妇血脂水平、胎盘脂质转运和代谢与胎儿的脂肪堆积有关，可增加巨大儿的风险[7]。本研究中，GDM孕妇的新生儿体重较正常孕妇明显升高，且与脂代谢相关分子Munc18c和CPT1 mRNA表达水平呈正相关，结合GDM孕妇的高血脂状态，提示胎盘作为脂质代谢和游离脂肪酸转运器官，在母体高营养物质状态下，胎儿生长发育及胎盘脂代谢可能发生改变。

本研究结果证实，GDM孕妇胎盘脂肪含量较正常孕妇明显升高，提示在高血脂状态下，胎盘作为母体和胎儿营养物质转运的“媒介”器官，可能存在脂肪蓄积。胎盘中脂滴氧化代谢能力下降，可能是脂质蓄积的原因之一。SNAP23是组成SNARE复合体的主要元件，不仅在骨骼肌的葡萄糖转运、胰腺分泌中均扮演重要角色，也可参与脂滴与线粒体的融合,为线粒体脂肪酸氧化提供燃料[3,8]。此外，敲除SNAP23可导致线粒体和脂滴之间的复合物形成减少，线粒体氧化水平下降[3]。本研究中，GDM孕妇胎盘组织中SNAP23 mRNA表达水平较正常胎盘降低。还发现母体OGTT空腹血糖与SNAP23 mRNA表达呈负相关，提示GDM孕妇高血糖可能通过降低SNAP23的表达影响胎盘脂代谢。而Munc18c作为SNARE复合体的正性调节因子，研究发现其水平也较正常胎盘下降，并与SNAP23 mRNA表达水平呈正相关，且与OGTT空腹血糖和TG水平均呈负相关，提示GDM孕妇高血糖和高血脂状态可通过下调Munc18c影响SNAP23的表达，降低胎盘脂滴的氧化代谢水平，造成脂质蓄积。而SNAP23作为SNARE复合体的主要元件之一，还可促进GLUT4对于葡萄糖的跨膜转运，增加胰岛素的敏感性[9]。同时，胎盘脂质蓄积也可对胎盘胰岛素敏感性、炎症激活等方面造成不良影响[6,10]。

高糖状态下，胎盘脂肪酸代谢可能发生改变。研究[11]发现，GDM孕妇胎盘的脂肪酸氧化水平较正常孕妇降低50%。CPT1是脂肪酸β氧化限速酶，具有促进脂肪酸氧化、减轻胎盘酯化的作用[12]。本研究发现，GDM孕妇胎盘的CPT1 mRNA表达水平明显下降，且母体OGTT空腹血糖与CPT1 mRNA表达呈负相关，提示GDM孕妇胎盘的脂肪酸氧化利用能力下降，胎盘CPT1表达下降可能为胎盘酯化的原因之一。而促脂滴形成基因PLIN2定位于脂滴表面，可通过抑制甘油三酯酯酶来避免脂滴的脂解作用[13]。在相关性分析中发现，PLIN2与SNAP23的mRNA表达水平存在正相关，提示二者在脂滴的形成、融合和代谢中具有一定协同作用，此结果与以往研究[14]结果相似。而胎盘中的PLIN2与SNAP23间的相互作用是否导致葡萄糖的代谢异常，需要进一步研究。

综上所述，GDM不仅可引起胰岛素抵抗、糖代谢紊乱，更可导致母体高血脂和胎盘脂代谢异常。而SNAP23等相关脂代谢分子参与了胎盘中脂滴的形成和脂肪酸的氧化代谢等过程，与脂质蓄积以及可能导致的脂毒性密切相关。胎盘不仅作为母体和胎儿之间的“营养通道”，还作为孕期重要的内分泌器官，其自身状态和功能与孕妇和胎儿的健康紧密相关，也需要我们进一步关注。