吳昌志 余星火
(江西省婦幼保健院檢驗科 南昌330006)
妊娠期糖尿病一般是指在妊娠后發(fā)生或妊娠后首次發(fā)現(xiàn)的糖耐量異常,是妊娠期常見的并發(fā)癥,世界各地的發(fā)生率為5%~10%[1]。隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展,人們生活方式發(fā)生改變,二孩政策全面開放,妊娠期糖尿病發(fā)病率明顯升高[2]。妊娠期糖尿病患者常無明顯自覺癥狀,分娩結(jié)束后,多數(shù)患者血糖會恢復(fù),部分患者產(chǎn)后會發(fā)展為2 型糖尿病。然而妊娠期糖尿病對孕婦及胎兒都可產(chǎn)生不良影響,對母體可導(dǎo)致感染、產(chǎn)程延長、難產(chǎn)、羊水增多、妊高征等,對胎兒可導(dǎo)致巨大胎兒、宮內(nèi)發(fā)育遲緩、死胎、新生兒呼吸窘迫等[3~4]。因此,積極控制妊娠期糖尿病對改善妊娠結(jié)局具有重要意義。Klotho 蛋白是一種新發(fā)現(xiàn)的抗衰老蛋白,參與機體多種生理、病理過程[5]。有研究發(fā)現(xiàn)Klotho 蛋白可參與機體能量代謝過程,我們前期的研究數(shù)據(jù)也發(fā)現(xiàn)Klotho 蛋白與糖化血紅蛋白呈負相關(guān),然而Klotho 蛋白與高血糖之間的因果關(guān)系及相關(guān)機制尚無相關(guān)研究。本研究在體內(nèi)外模型中探討了Klotho 蛋白在妊娠期糖尿病高血糖代謝的分子機制,為妊娠期糖尿病預(yù)防與治療提供新的潛在治療靶點?,F(xiàn)報道如下:
1 一般資料 本研究招募研究對象103 例,均為2018 年11 月~2019 年10 月在江西省婦幼保健院定期做門診孕期檢查的妊娠人群,年齡22~48 歲,平均年齡(28±6.0)歲;孕婦于孕24~28 周行口服葡萄糖耐量試驗(OGTT),對陽性人群進行相應(yīng)治療,并在孕32~35 周測量所有研究對象的糖化血紅蛋白(HbA1c),依據(jù)糖化血紅蛋白指標控制情況分為血糖控制不達標組(HbA1c>6.5%)56 例,血糖控制達標組(HbA1c<6.0%)47 例。所有入組的孕婦均為中低危人群,單胎妊娠,無高血壓、心血管疾病、肝病、腎病史,近期無外傷手術(shù)史;排除急慢性感染、呼吸系統(tǒng)和泌尿生殖系統(tǒng)炎癥疾病史,其他產(chǎn)科并發(fā)癥和合并癥。妊娠期糖尿病診斷標準:采用美國糖尿病協(xié)會推薦的OGTT 試驗,孕婦在孕24~28 周口服75 g 葡萄糖后,分別采集空腹,口服葡萄糖1 h 和2 h 標本進行血糖檢測,3 次血糖值分別達到或超過5.1 mmol/L、10.0 mmol/L、8.5 mmol/L 則判定為妊娠期糖尿病。
1.2 血清Klotho 蛋白水平檢測 采用人α-Klotho和β-Klotho 蛋白酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒進行檢測,分別購自欽城生物有限公司、百奧萊博有限公司,操作步驟按照商品試劑盒說明書進行。
1.3 HEK293 細胞培養(yǎng) 細胞培養(yǎng)基為DMEM(Gibco)加100 U/ml 青霉素和100 μg/ml 鏈霉素,培養(yǎng)環(huán)境37℃,5%二氧化碳(CO2),高糖組采用終濃度為28 mmol/L 的葡萄糖,低糖組采用終濃度為5.5 mmol/L 的葡萄糖,細胞培養(yǎng)基每隔24 h 換液,培養(yǎng)48 h、72 h、96 h、120 h 收獲細胞。培養(yǎng)操作嚴格無菌操作,避免支原體等微生物感染。
1.4 逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)法 (RT-PCR) 檢測α-Klotho 和β-Klotho 信使核糖核酸(mRNA)表達水平獲取細胞經(jīng)核糖核酸(RNA)提取,互補脫氧核糖核酸(cDNA)逆轉(zhuǎn)錄后進行RT-PCR 實驗,聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)條件:α-Klotho 和β-Klotho 都采取變性95℃,15 s;退火60℃,15 s;延伸70℃,20 s,循環(huán)35 個;然后72℃,10 min。GAPDH 為內(nèi)參基因,其中α-Klotho 引物GCTCTCAAAGCCCACATACTG (前引物),GCAGCATAACGATAGAGGCC(后引物);β-klotho引物TTCTGGGGTATTGGGACTGGA(前引物),CCATTCGTGCTGCTGACATTT(后引物);GAPDH引物GGAGCGAGATCCCTCCAAAAT(前引物),GGCTGTTGTCATACTTCTCATGG3'(后引物)。
1.5 統(tǒng)計學(xué)處理 數(shù)據(jù)處理采用SPSS17.0 統(tǒng)計學(xué)軟件,計數(shù)資料以%表示,采用χ2檢驗,計量資料以(±s)表示,采用t檢驗,非正態(tài)分布變量以四分位間距表示而后進行分析,多組間比較采用單因素方差分析。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 妊娠期糖尿病血糖控制達標與不達標組α-Klotho 和β-Klotho 蛋白水平比較 血清α-Klotho 和β-Klotho 蛋白表達水平在妊娠期糖尿病血糖控制不達標組明顯低于達標組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。
表1 兩組妊娠期糖尿病血清α-Klotho 和β-Klotho 蛋白水平比較(±s)
表1 兩組妊娠期糖尿病血清α-Klotho 和β-Klotho 蛋白水平比較(±s)
注:妊娠期糖尿病不達標組與達標組α-Klotho 蛋白水平相比較,*P<0.05;妊娠期糖尿病不達標組與達標組β-Klotho 蛋白水平相比較,#P<0.05;妊娠期糖尿病不達標組與達標組HbA1c 水平相比較,△P<0.05。
組別 n HbA1c(%) α-Klotho(pg/ml) β-Klotho(pg/ml)不達標組達標組56 47 7.91±0.52△5.04±0.24 469±7.69*604±9.89 99±3.68#169±5.91
2.2 HEK293 細胞在不同血糖水平培養(yǎng)條件下α-Klotho mRNA 和β-Klotho mRNA 表 達 水 平28.0 mmol/L 組各檢測時間點HEK293 細胞α-Klotho 和β-Klotho mRNA 表達水平明顯低于5.5 mmol/L 組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表2。
表2 不同血糖水平培養(yǎng)條件下α-Klotho mRNA 和β-Klotho mRNA 表達水平
隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展,人們生活條件改善,以及最近二孩政策放開,妊娠期糖尿病發(fā)病率進入了一段快速增長期[6]。研究發(fā)現(xiàn),決定妊娠結(jié)局和母兒預(yù)后的因素是整個妊娠期間血糖的控制情況,而非某一時間點的血糖是否達標[7]。血糖動態(tài)監(jiān)測是評估妊娠期血糖管理方案有效性的手段,但不定期的檢測血糖給孕婦生理、精神、經(jīng)濟都帶來了不可小覷的影響,因此,血糖監(jiān)測新標志物的研究十分迫切。之前有研究發(fā)現(xiàn)Klotho 蛋白可參與機體能量代謝過程,妊娠期糖尿病是一組以血糖升高、血糖利用障礙為特征的代謝性疾病,Klotho 蛋白是否與妊娠期糖尿病高血糖相關(guān)及作用機制尚無相關(guān)研究[8]。本研究發(fā)現(xiàn)血清α-Klotho 和β-Klotho 蛋白表達水平在妊娠期糖尿病血糖控制不達標組明顯低于達標組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示Klotho 蛋白參與長期的糖代謝平衡過程,Klotho 蛋白有可能可用于妊娠期糖尿病的治療監(jiān)測。
現(xiàn)研究已經(jīng)證實,高血糖可誘導(dǎo)數(shù)種細胞產(chǎn)生活性氧并在組織蓄積,從而導(dǎo)致組織細胞損傷。其具體機制一方面與活性氧直接損失細胞DNA、碳水化合物和蛋白質(zhì)分子有關(guān),另一方面可能與活性氧激活細胞應(yīng)激敏感性通路相關(guān)[9~10]。本研究在體外以HEK293 細胞為研究對象,發(fā)現(xiàn)經(jīng)高血糖培養(yǎng)48 h、72 h、96 h、120 h 后HEK293 細胞28.0 mmol/L 組α-Klotho mRNA 和β-Klotho mRNA 表達水平明顯低于5.5 mmol/L 組,差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示高血糖是導(dǎo)致Klotho 表達降低的原因。因此,對妊娠期糖尿病患者嚴格控制血糖可阻止Klotho 基因表達水平降低,進而減少不利于新生兒和妊娠的風(fēng)險。
綜上所述,妊娠糖尿病的發(fā)病率持續(xù)升高及高血糖對妊娠結(jié)局和母兒預(yù)后均有明確不良影響。將妊娠期血糖控制于正常水平有利于減少不良妊娠結(jié)局發(fā)生,但目前的控制現(xiàn)狀仍有待提升,面對這一嚴峻挑戰(zhàn),我們應(yīng)在現(xiàn)有指南的基礎(chǔ)上,繼續(xù)挖掘一批新的標志物用于規(guī)范、診斷、監(jiān)測和治療妊娠糖尿病,將患者血糖控制到正常水平,同時不斷加強妊娠期母兒產(chǎn)后遠期隨診工作。