胎盘组织中IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3与妊娠期糖尿病的相关性

王娜 张小环 李燕 邱雪洲 兰岚

妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）是指妊娠期出现或首次发现的葡萄糖不耐受现象，是妊娠期最常见的并发症之一［1］。早诊断、早治疗对改善妊娠期糖尿病患者临床结局有着极其重要意义。目前，临床针对GDM 发病机理尚未十分明确，考虑与多因素作用而导致的胰岛素抵抗及胰岛β 细胞功能障碍有关［2］。胰岛素生长因子结合蛋白1（insulin⁃like growth factor binding protein⁃1，IGFBP⁃1）广泛存在人体各组织内，可促进或抑制细胞生长增殖及分化，在胎盘组织中的过度表达于胎儿生长发育具有密切联系［3］。血管细胞黏附分子⁃1（vascular celladhesion molecule⁃1，VCAM⁃1）是免疫球蛋白超家族中的重要一员，可通过介导白细胞粘附，从而导致血管内皮细胞功能受损［4］。水通道蛋白3（aquapo⁃rin 3，AQP3）主要表达于胎盘组织中，在水和甘油中起到介导作用，国内外研究发现其水平与羊水量具有显著相关性［5］。但以上指标是否与GDM胰岛素抵抗及妊娠结局有关，目前未见相关报道。据此，本研究通过GDM 患者胎盘组织中IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 与胰岛素抵抗及妊娠结局的关系，旨在为GDM 的早诊断、早治疗提供新的参考根据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2018年6月至2020年6月于郑州大学附属南阳市中心医院住院并分娩的120 例GDM患者（GDM 组），纳入标准：①符合GDM 诊断标准［6］者；②单胎头位妊娠者；③临床各项检查资料完整者。排除标准：①妊娠前患有糖尿病者；②凝血功能障碍者；③心肝肾功能不全者；④沟通障碍或精神疾病者；⑤双胎或以上妊娠者；⑥合并妊娠期高血压病、妊娠期甲状腺功能异常等其他妊娠期并发症者；⑦具有家族遗传史疾病者。随机选取同期接受分娩的80 例糖耐量正常者为健康对照组。GDM 组年龄35～66 岁，平均年龄（47.90±4.25）岁，体质量指数（Body Mass Index，BMI）19～26 kg/m2，平 均BMI（22.36±2.47）kg/m2；健康对照组年龄34～65 岁，平均年龄（47.21±3.14）岁，BMI 20～26 kg/m2，平均BMI（23.01±3.14）kg/m2。两组受试者年龄、BMI 比较差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。本研究已获得医院伦理委员会批准，患者均自愿签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 生化指标检测

入组首日常规静脉采血后保存待测，通过恩普A8040 全自动生化分析仪（深圳市恩普电子技术有限公司）检测空腹胰岛素水平（fasting insulin，FINs）水平，并通过胰岛素耐受性稳态模型计算其胰岛素抵抗指数［7］（homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA⁃IR），胰岛β 细胞功能指 数［8］（homeostasis model assessment of β⁃cell function，HOMA⁃β）。

1.2.2 胎盘组织基因表达

采用定量逆转录聚合酶链反应检测患者胎盘组织中IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 相对表达量，具体步骤参考试剂盒说明书。

1.3 统计学方法

采用SPSS 18.0 软件进行统计分析，计量资料用（±s）表示，两组间比较采用独立样本t检验，多组间采用单因素方差分析，统计学有意义的结果进一步采用SNK⁃q 检验；相关性采用Pearson、Spearman 分析法，以P<0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 检测结果比较

GDM 组胎盘组织中IGFBP⁃1、AQP3 的mRNA相对表达量显著低于健康对照组，VCAM⁃1 的mRNA 相对表达量显著高于健康对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表1。

表1 IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 检测结果比较（±s）Table 1 Comparison of IGFBP⁃1，VCAM⁃1 and AQP3（±s）

表1 IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 检测结果比较（±s）Table 1 Comparison of IGFBP⁃1，VCAM⁃1 and AQP3（±s）

组别GDM 组健康对照组t 值P 值n 120 80 IGFBP⁃1 0.18±0.06 0.34±0.08 20.334<0.001 VCAM⁃1 0.98±0.23 0.43±0.08 20.561<0.001 AQP3 0.94±0.25 1.81±0.47 17.001<0.001

2.2 胰岛素指标比较

GDM 组HOMA⁃IR 水平显著高于健康对照组，HOMA⁃β 水平显著低于健康对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

表2 两组HOMA⁃IR、HOMA⁃β 水平比较（±s）Table 2 Comparison of levels of HOMA⁃IR and HOMA⁃β between 2 groups（±s）

表2 两组HOMA⁃IR、HOMA⁃β 水平比较（±s）Table 2 Comparison of levels of HOMA⁃IR and HOMA⁃β between 2 groups（±s）

组别GDM 组健康对照组t 值P 值n 120 80 HOMA⁃IR 3.78±1.92 1.75±0.84 12.201<0.001 HOMA⁃β 150.16±81.72 302.39±106.28 11.426<0.001

2.3 IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 与胰岛素抵抗相关性分析

经Pearson 相关分析，GDM 组患者IGFBP⁃1、AQP3 的mRNA 相对表达量与HOMA⁃IR 均具有负相关性（P<0.05），与HOMA⁃β 呈正相关性（P<0.05），而VCAM⁃1 与HOMA⁃IR 具有正相关性（P<0.05），与HOMA⁃β 呈负相关性（P<0.05）。见表3。

表3 GDM 患者IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 与胰岛素抵抗相关性分析Table 3 Correlation between IGFBP⁃1，VCAM⁃1 and AQP3 and insulin resistance in GDM patients

2.4 不同妊娠结局亚组间IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 基因表达差异

GDM 组胎盘组织中IGFBP⁃1、AQP3 的mRNA相对表达量显著低于健康对照组，VCAM⁃1 的mRNA 相对表达量显著高于健康对照组，差异有统计学意义（P<0.05）。见表4。

表4 不同妊娠结局亚组间IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 的mRNA 相对表达量比较（±s）Table 4 Comparison of mRNA relative expressions of IGFBP⁃1，VCAM⁃1 and AQP3 among different pregnancy outcomes subgroups（±s）

表4 不同妊娠结局亚组间IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 的mRNA 相对表达量比较（±s）Table 4 Comparison of mRNA relative expressions of IGFBP⁃1，VCAM⁃1 and AQP3 among different pregnancy outcomes subgroups（±s）

组别结局异常亚组结局正常亚组t 值P 值n 38 82 IGFBP⁃1 0.10±0.07 0.21±0.06 8.854<0.001 VCAM⁃1 1.23±0.14 0.86±0.26 8.225<0.001 AQP3 0.71±0.24 1.05±0.26 6.824<0.001

2.5 IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 与妊娠结局相关性分析

经Spearman 相关分析，GDM 组患者妊娠结局 与IGFBP⁃1（r=3.556）、AQP3（r=-3.014）的mRNA 相对表达量具有负相关性（P<0.05），与VCAM⁃1（r=3.274）mRNA 相对表达量具有正相关性（P<0.05）。

3 讨论

目前，临床诊断GDM 的方法仍依赖于OGTT，血糖一项及以上达到或超过异常标准可诊断［9］。但随着孕周增加，患者体内拮抗胰岛素样物质增加，导致其对胰岛素的敏感性下降。故部分患者孕中期OGTT 正常，导致该部分患者出现漏诊或确诊延迟，进而引起严重后果［10］。因此，寻找新的生物标志物，对于GDM 的发现和治疗具有重要意义。

胎盘是妊娠期间母体与胎儿进行物质交换的主要场所，GDM 患者因疾病影响，其胎盘内不良环境是胎儿产生不良妊娠结局的重要原因［11］。本研究结果显示，GDM 组胎盘组织中IGFBP⁃1、AQP3 的mRNA 相对表达量显著低于健康对照组，而VCAM⁃1 的mRNA 相对表达量显著高于健康对照组。分析原因，可能是因为IGFBP⁃1 于胎盘组织内主要发挥着促进或抑制细胞生长增殖分化的作用，可直接影响到胎儿生长发育。IGFBP⁃1 通过与IGFⅡ结合，并抑制其活性，从而促进蛋白酶的分泌并抑制滋养层细胞的增殖，导致胎盘绒毛缺血缺氧，最终导致GDM 发病。以往针对IGFBP⁃1水平的测定多以血清及阴道分泌物为样本，且研究表明孕期检测其水平可有效预测产科相关并发症发生风险。Erdemoglu 等［12］学者研究中，快速测定孕产妇阴道分泌物中的IGFBP⁃1 水平，结果发现其诊断早期胎膜早破的敏感度可高达97.0%，证实IGFBP⁃1 水平变化与妊娠结局间存在密切联系。胎盘滋养层内细胞的吞噬作用与转运蛋白介导是母婴营养交换的主要机制，AQP3 是胎盘中跨膜蛋白的一种，其表达对水分子的运输存在显著影响，是母婴间液体交换及羊水量生成的关键蛋白。GDM 患者胎盘血流灌注显著降低，进而导致其AQP3 高度表达。VCAM⁃1 是临床常见的内皮细胞功能损伤标志物，其高度表达可导致血管内皮损伤，进而诱发胰岛素抵抗。Liang 等［13］研究发现GDM 患者血清及脐带血VCAM⁃1 水平异常升高。本研究选取胎盘组织检测，同样显示GDM 患者VCAM⁃1 水平高度表达。证实GDM 患者体内确存在胰岛素抵抗及胰岛β 细胞功能障碍的情况。

经相关性分析，GDM组患者IGFBP⁃1、VCAM⁃1、AQP3 的mRNA 相对表达量与HOMA⁃IR、HOMA⁃β及妊娠结局均具有一定相关性。研究发现GDM并分娩巨大儿的患者其胎盘中IGFBP⁃1 的表达水平较对照组更低。考虑IGFBP⁃1 是机体葡萄糖内环境稳定的主要物质，主要通过与IGF 结合发挥其调节作用，当胎盘内IGFBP⁃1 表达下降时，游离的IGF 则增多，并与相应受体结合，促进细胞过度生长，加重GDM 病情，并增加巨大儿等不良妊娠结局发生率。VCAM⁃1 是一类单链糖蛋白，正常生理条件下不表达，当血管内皮细胞损伤后异常升高，细胞膜外含有6 个功能区，可对淋巴细胞等与血管内皮细胞的粘附产生作用［14］。GDM 患者血管内皮损伤则导致VCAM⁃1 表达增加，从而诱导胰岛素抵抗，胎盘血流受阻，滋养细胞功能异常，增加不良妊娠风险。AQP3 可参与羊水量的生成及吸收，高表达的AQP3 可导致胎盘局部螺旋小动脉水肿，从而引起血流抵抗，导致胎盘失养，加重病情的同时对母婴结局不利。

综上所述，GDM 组患者IGFBP⁃1、AQP3 的mRNA 相对表达量与HOMA⁃IR 及妊娠结局均具有负相关性，与HOMA⁃β 呈正相关性，而VCAM⁃1 与HOMA⁃IR 及妊娠结局具有正相关性，与HOMA⁃β呈负相关性，临床可根据其表达水平预测妊娠结局。