(開封市婦幼保健院,河南 開封 475002)
妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus, GDM)指妊娠期間發(fā)生或者首次發(fā)生的不同程度的葡萄糖不耐受,但不排除妊娠前存在糖代謝異常的可能[1,2]。妊娠期糖尿病導致胎兒呼吸窘迫綜合征癥和巨大胎兒等并發(fā)癥增加,其治療先以運動飲食為主,如控制嚴重不佳再給予胰島素干預。MTNR1A等不同基因多態(tài)性與GDM發(fā)病相關[3]。該病發(fā)病機理未闡明,DNA和RNA編輯修復功能基因多態(tài)性與其有一定相關性。本研究旨在通過檢測妊娠期糖尿病和正常產(chǎn)婦胎盤中ADAR2的表達情況,并分析運動飲食治療和胰島素治療的胎盤表達ADAR2是否有明顯差異,報告如下。
收集妊娠糖尿病產(chǎn)婦的胎盤組織,按照傳統(tǒng)方式進行組織石蠟切片制作,脫蠟后復染色。ADAR2表達以細胞質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)棕黃色顆粒為判定陽性細胞的標準,隨機選取5個400倍視野觀察記錄。評分標準0為陰性,1~4分為弱陽性(+),5~8分為陽性(++),9~12分為強陽性(+++)。
通過倒置顯微鏡和熒光顯微鏡觀察細胞形態(tài)學變化并照相。收集培養(yǎng)的細胞用4℃預冷的2%戊二醛固定2 h,再用0.1M二甲砷酸鈉緩沖液換液三次,每次2 h。之后用1%鋨酸4℃固定2 h,用0.1M二甲砷酸鈉緩沖液換液二次,每次15 min。接著梯度酒精脫水,環(huán)氧丙烷滲透,包埋,制備超薄切片,透射電鏡觀察細胞超微結(jié)構(gòu)。
利用RIPA Buffer 裂解液提取各組細胞總蛋白,取20μL各組已處理的蛋白樣品進行SDS-PAGE電泳并在恒流200 mA,冰水浴條件下電轉(zhuǎn)60 min轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,5%的脫脂奶粉封閉液完全封閉1 h,以封閉液按1∶1 000稀釋乙抗體,將上述PVDF膜浸泡其中孵育3 h后,用TBST溶液洗膜,然后與1∶8 000稀釋的二抗孵育1 h后利用ECL試劑盒化學發(fā)光顯色。
Trizol法提取SKOV-3和SKOV-3-Taxol細胞總RNA, RT-PCR 試劑盒逆轉(zhuǎn)錄制備cDNA,進行PCR擴增。 2-△△CT法計算mRNA的相對表達量,以GAPDH作為內(nèi)參. 每個實驗組重復3次。
采用SPSS 21.0 進行數(shù)據(jù)分析,不同組間實驗數(shù)據(jù)的比較均采用單因素方差分析,兩組間的比較采用 LSD-t 檢驗,檢驗水準 α= 0.05。
妊娠期糖尿病(A組)和妊娠期非糖尿病(B組)中ADAR2陽性表達率分別為92.7%(38/41)和84.6%(33/39)。如圖1AB分別表示A組的低倍鏡(x100)和高倍鏡(x400)表達均高于B組(圖C、D)。其中,A組中ADAR2陰性3例,弱陽性5例,陽性17例和強陽性19例;B組中ADAR2陰性6例,弱陽性18例,陽性11例和強陽性6例。
透射電鏡下觀察滋養(yǎng)層細胞和細胞中,妊娠期糖尿病組的胎盤中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)對照組中ADAR2定位于細胞膜、微絨毛和部分細胞漿內(nèi)(圖2A,x10 000)。微絨毛內(nèi)ADAR2表達強陽性(圖2B,x15 000)。運動和飲食治療妊娠期糖尿病組的胎盤中,ADAR2主要定位于微絨毛、細胞膜和細胞漿中,弱陽性表達(圖2C,x12 000)。微絨毛內(nèi)ADAR2表達弱陽性(圖2D,x25 000)。胰島素治療妊娠期糖尿病組的胎盤中,ADAR2主要定位于微絨毛、細胞膜和細胞漿中,弱陽性表達(圖2E,x8 000)。微絨毛內(nèi)ADAR2表達弱陽性(圖2F,x15 000)。
圖1 妊娠糖尿病和正常產(chǎn)婦胎盤中ADAR2的表達
圖2 電鏡下妊娠糖尿病和正常產(chǎn)婦胎盤中ADAR2的表達
與B組相比,A組胎盤中ADAR2 mRNA相對水平明顯上升(2.47±0.15對比1.83±0.13,P<0.05),其中運動飲食治療C組和胰島素治療D組的ADAR2 mRNA相對水平明顯低于A組,分別為(1.89±0.13)和(1.73±0.04)。見圖3a和3b。
Western Blot檢測ADAR2 蛋白表達結(jié)果顯示與B組相比,A組胎盤中ADAR2 蛋白明顯上升(2.51±0.15對比1.81±0.10,P<0.05),其中運動飲食治療C組和胰島素治療D組的ADAR2 mRNA明顯低于A組,分別為(1.82±0.05)和(1.79±0.05)。見圖3c和3d。
圖3 妊娠糖尿病和正常產(chǎn)婦胎盤中ADAR2的mRNA和蛋白表達
妊娠期糖尿病是困擾妊娠婦女的常見問題,導致胎兒呼吸窘迫綜合征和巨大胎兒等并發(fā)癥發(fā)生率明顯增加。不同基因多態(tài)性與GDM發(fā)病相關,主要相關基因包括MTNR1B、TCF7L2和IRS1等,基因多態(tài)性發(fā)生率顯著高于妊娠期非糖尿病產(chǎn)婦,且亞洲人群的TCF7L2和PPARG基因多態(tài)性與妊娠期糖尿病存在一定相關性,但在高加索人群未發(fā)現(xiàn)類似結(jié)果[4,5]。
RNA編輯是轉(zhuǎn)錄后mRNA和tRNA堿基變化現(xiàn)象,RNA編輯酶ADAR2是ADAR家族中關鍵酶,編輯底物主要是谷氨酸受體等[3]。本研究結(jié)果顯示ADAR2在妊娠期糖尿病A組胎盤表達陽性率較高。與妊娠期非糖尿病B組相比,妊娠期糖尿病A組胎盤中ADAR2 mRNA明顯上升,其中運動飲食治療C組和胰島素治療D組的ADAR2 mRNA明顯低于妊娠期糖尿病組。關于ADAR2基因調(diào)控葡萄糖代謝的研究較少,其血糖調(diào)控機制失調(diào)可能是胰島細胞和胎盤細胞中ADAR2表達上升造成,與JNK磷酸化水平上升相關。在本研究中,后續(xù)檢測ADAR2蛋白表達,其變化與mRNA變化結(jié)果相似,進一步證實胎盤ADAR2的表達失調(diào)與血糖調(diào)節(jié)失調(diào)相關。通過運動飲食治療組和胰島素治療,均能改善患者的血糖失調(diào)嚴重程度,可能與降低ADAR2表達存在顯著關系。目前胰島素與ADAR2表達相關報道不多。Yang等證實ADAR2在胰腺細胞中參與調(diào)節(jié)糖代謝,且與神經(jīng)遞質(zhì)受體和離子通道功能相關。在基因沉默ADAR2的胰腺細胞中結(jié)果顯示ADAR2的基因沉默顯著影響葡萄糖刺激的胰島素分泌,并且顯著降低氯化鉀刺激的胰島素分泌[5]。ADAR2定位于胰島內(nèi)分泌細胞,在胰島素抵抗的小鼠胰腺組織中可見長期喂養(yǎng)高脂肪飲食的ADAR2表達翻倍,同時高脂肪飲食可誘導代謝應激,在胰島細胞中明顯增強RNA的轉(zhuǎn)錄編碼離子型谷氨酸受體亞單位。此外,在空腹能量不足時,ADAR2蛋白表達受到抑制,但在給小鼠喂養(yǎng)后可完全可逆轉(zhuǎn)ADAR2的低表達情況。
ADAR2與II型糖尿病基因多態(tài)性存在一定相關性,主要表現(xiàn)在亞洲印度人群中。且ADAR2可以結(jié)合dsRNA通過堿基堿基相互作用編輯RNA,其底物主要是以谷氨酸受體為主,與GluA2相關,介導疼痛中ADAR2表達及作用。
總之,ADAR2表達在妊娠期糖尿病產(chǎn)婦的胎盤中高表達,運動飲食干預和胰島素治療可下調(diào)其ADAR2表達水平,提示ADAR2可能是妊娠期糖尿病治療的潛在靶點,為臨床上妊娠期糖尿病飲食指導和胰島素治療提供理論依據(jù)。