妊娠期糖尿病患者胎盤(pán)組織胰島素受體底物1、蛋白酪氨酸磷酸酶1B表達(dá)及意義

王麗娜，崔文華，梁珊，宋春紅

(石家莊市第四醫(yī)院，石家莊050000)

妊娠期糖尿病(GDM)是指妊娠期首次發(fā)生或發(fā)現(xiàn)的糖代謝異常，其病因及發(fā)病機(jī)制至今尚不清楚。胰島素抵抗(IR)是目前公認(rèn)的GDM發(fā)病的病理生理基礎(chǔ)。胰島素的生理效應(yīng)受信號(hào)傳導(dǎo)與終止兩條途徑調(diào)控，胰島素信號(hào)傳導(dǎo)的各個(gè)環(huán)節(jié)異常均可能導(dǎo)致GDM。胰島素主要通過(guò)IR/胰島素受體底物1(IRS-1)/PI3-K/PDK-1/AXT/GLU-4信號(hào)通路調(diào)節(jié)血糖，當(dāng)信號(hào)通路中一個(gè)或多個(gè)信號(hào)分子，或環(huán)節(jié)發(fā)生異常時(shí)均可導(dǎo)致IR，從而導(dǎo)致糖尿病的發(fā)生［1，2］。蛋白酪氨酸磷酸酶 1B(PTP 1B)是參與胰島素信號(hào)傳導(dǎo)的負(fù)性調(diào)節(jié)因子之一［3～5］。胎盤(pán)參與母體和胎兒之間營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和氣體的交換，胎盤(pán)缺血缺氧直接影響胎盤(pán)與胎兒間的供血和供氧，是GDM患者不良妊娠結(jié)局的重要原因之一［6］。2013年1月～2014年1月，我們觀察了GDM患者胎盤(pán)組織IRS-1、PTP 1B表達(dá)，現(xiàn)分析結(jié)果，并探討其意義。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇同期在我院住院分娩的GDM孕婦49 例(GDM 組)，年齡(28.10 ±2.05)歲，孕周(25.15 ± 1.08)周，孕次(2.39 ± 0.05)次，產(chǎn)次(1.38±0.85)次。GDM診斷采用美國(guó)糖尿病協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)［7］。同期另選正常足月妊娠孕婦50例(正常組)，年齡(27.18 ±3.40)歲，孕周(25.55 ±1.23)周，孕次(2.08 ±0.13)次，產(chǎn)次(1.21 ±0.59)次。兩組年齡、孕周、孕產(chǎn)次具有可比性。

1.2 糖代謝相關(guān)參數(shù)檢測(cè) 兩組均于孕24～28周時(shí)抽取空腹靜脈血5 mL，采用放射免疫法檢測(cè)空腹胰島素(FINS)，采用日立7171A自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)空腹血糖(FPG)，采用胰島素穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估法(HOMA)計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)、胰島β細(xì)胞功能(HOMA-β%)、胰島素敏感指數(shù)(HOMAISI)。HOMA-IR=FPG × FIN/22.5，HOMA-β%=20× FINS/(FPG-3.5);HOMA-ISI=ln［22.5/(FPG ×FINS)］。

1.3 胎盤(pán)組織IRS-1、PTP 1B檢測(cè) 兩組分娩后均采集胎盤(pán)母體面標(biāo)本2 cm×2 cm，部位在臍帶周?chē)? cm范圍內(nèi)。胎盤(pán)組織標(biāo)本在離體后30 min內(nèi)用生理鹽水沖洗，放入10%甲醛溶液固定，常規(guī)脫水、透明，石蠟包埋，制備石蠟切片。采用免疫組化ABC法檢測(cè)胎盤(pán)組織IRS-1、PTP 1B。采用雙盲半定量積分法判斷結(jié)果，對(duì)陽(yáng)性細(xì)胞所占比例及染色強(qiáng)度分別計(jì)分，兩項(xiàng)積分的乘積0分判為陰性(-)，1～3分為弱陽(yáng)性(+)，4～6分為陽(yáng)性(++)，7～9分為強(qiáng)陽(yáng)性(+++)。+～+++為陽(yáng)性表達(dá)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以±s表示，比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn);相關(guān)性分析采用Spearman秩相關(guān)分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組糖代謝相關(guān)指標(biāo)比較 GDM組FPG、FINS、HOMA-IR 均高于正常組(P 均 ＜0.01)，HOMAISI、HOMA-β%均低于正常組(P 均 ＜0.01)。見(jiàn)表1。

表1 兩組糖代謝相關(guān)指標(biāo)比較(±s)

表1 兩組糖代謝相關(guān)指標(biāo)比較(±s)

注:與正常組比較，*P ＜0.01。

組別 n FPG(mmol/L) FINS(mU/L) HOMA-IR HOMA-ISI HOMA-β%GDM 組 49 7.08 ±0.89* 15.09 ±1.65* 4.29 ±1.22* -1.39 ±0.16 168.94 ± 99.14*正常組 50 4.45 ±0.87 7.98 ±2.04 1.56 ±0.54 -0.29 ±0.48296.34 ±168.02

2.2 兩組胎盤(pán)組織IRS-1、PTP 1B表達(dá)及相關(guān)性分析 正常組胎盤(pán)組織IRS-1陽(yáng)性表達(dá)率為100%(50/50)，GDM 組為 63.26%(31/49)，兩組比較 P＜0.01。正常組胎盤(pán)組織 PTP 1B陽(yáng)性表達(dá)率為56.00%(28/50)，GDM 組為 91.83%(46/49)，兩組比較P＜0.01。見(jiàn)表2。GDM患者胎盤(pán)組織PTP 1B 與 IRS-1表達(dá)呈負(fù)相關(guān)(r=-4.85，P ＜0.01);IRS-1與 HOMA-IR呈負(fù)相關(guān)(r=-0.552，P＜0.01)，與 HOMA-β% 和 HOMA-ISI無(wú)相關(guān)性(P 均＞0.05);PTP 1B 與 HOMA-IR 呈正相關(guān)(r=0.563，P ＜0.01)，與 HOMA-β%和 HOMA-ISI無(wú)相關(guān)性(P均 ＞0.05)。

表2 兩組胎盤(pán)組織 IRS、PTP 1B表達(dá)情況(例)

3 討論

IR是指胰島素作用的靶器官對(duì)胰島素生物學(xué)效應(yīng)的反應(yīng)降低或喪失，機(jī)體代償性分泌胰島素增多，產(chǎn)生高胰島素血癥，以維持血糖穩(wěn)定。目前認(rèn)為，IR和胰島β細(xì)胞功能衰竭是GDM發(fā)生、發(fā)展的重要因素。妊娠期糖代謝具有糖耐量隨妊娠周數(shù)增加逐漸降低、妊娠后期胰島素分泌增加、胰島素敏感性顯著下降等特點(diǎn)。如果胰島素分泌功能的增加不能抵消胰島素敏感性的下降，則可表現(xiàn)為妊娠期糖耐量異常，從而誘發(fā)GDM。孕中期是妊娠期糖代謝發(fā)生根本性變化的時(shí)期，正常妊娠婦女存在生理性IR，于孕24～28周時(shí)迅速增強(qiáng)，32～34周達(dá)高峰，妊娠終止后逐漸消失。Thanasuan等［8］研究發(fā)現(xiàn)，空腹?fàn)顟B(tài)下GDM患者血糖、免疫原性胰島素濃度增加，葡萄糖內(nèi)生率增加、葡萄糖清除率減慢，胰島β細(xì)胞代償分泌能力降低，提示GDM患者較正常妊娠者存在更為嚴(yán)重的IR，且胰島分泌功能障礙。Beltowski等［9］研究發(fā)現(xiàn)，IR是 GDM 發(fā)病的主要原因。穩(wěn)態(tài)模型的HOMA是臨床常用判定IR的方法［10，11］。本研究結(jié)果顯示，孕 24～28 周 GDM 組FPG和 FINS水平高于正常組，HOMA-ISI、HOMA-β%低于正常組，HOMA-IR高于正常組，說(shuō)明GDM患者胰島β細(xì)胞分泌能力增強(qiáng)，出現(xiàn)明顯IR，但上述糖代謝相關(guān)參數(shù)未在妊娠中晚期進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，因此具有一定局限性。

IR產(chǎn)生的主要原因?yàn)橐葝u素信號(hào)傳導(dǎo)途徑異常，包括受體前、受體水平和受體后效應(yīng)的缺陷。受體后缺陷指胰島素與其受體結(jié)合后，信號(hào)向細(xì)胞內(nèi)傳遞所引起的一系列代謝過(guò)程異常。胰島素信號(hào)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)胰島素生物學(xué)效應(yīng)過(guò)程中，在其信號(hào)傳導(dǎo)的多個(gè)環(huán)節(jié)受到調(diào)控和制約，以按生理需要完成其功能。Shao等［11］研究發(fā)現(xiàn)，胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路中的受體后缺陷所致傳導(dǎo)通路障礙可能是引起妊娠期IR的分子機(jī)制之一。胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路中的受體后缺陷與 IRS-1、PI3K/AKT及GLUT4傳遞關(guān)鍵分子受損密切相關(guān)［1，2］。胰島素的信號(hào)傳導(dǎo)通路和其他生長(zhǎng)因子一樣，通過(guò)靶細(xì)胞膜受體介導(dǎo)其作用。在生理?xiàng)l件下，PTP 1B發(fā)揮負(fù)性調(diào)節(jié)胰島素信號(hào)徑路的作用［10，11］。PTP 1B 通過(guò)使胰島素受體及其底物等信號(hào)蛋白的酪氨酸去磷酸化而阻斷胰島素的信號(hào)傳導(dǎo)通路。IRS-1是胰島素信號(hào)通路中的重要受體后信號(hào)傳導(dǎo)分子，是胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路的樞紐。PTP 1B可使己磷酸化的受體酪氨酸去磷酸化，減弱受體的酪氨酸激酶活性;并通過(guò)使己磷酸化的IRS-1蛋白酪氨酸去磷酸化而減弱 IRS-1的信號(hào)潛能［12］，導(dǎo)致IR。GDM患者胎盤(pán)結(jié)構(gòu)及功能發(fā)生改變，胎盤(pán)組織中胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路中重要的蛋白IRS-1、PI3K 等含量下降［13～15］。本研究中 GDM 組胎盤(pán)組織PTP 1B陽(yáng)性表達(dá)率較正常組增加，IRS-1陽(yáng)性表達(dá)率較正常組降低，而且IRS-1與PTP 1B表達(dá)呈負(fù)相關(guān)，IRS-1與HOMA-IR呈負(fù)相關(guān)，PTP 1B與HOMA-IR呈正相關(guān)，但I(xiàn)RS-1、PTP 1B均與HOMA-β%和HOMA-ISI無(wú)相關(guān)性。由此推斷，胰島素信號(hào)傳導(dǎo)通路中受體后缺陷可能是引起GDM發(fā)病的病理基礎(chǔ)及發(fā)生妊娠期IR的分子機(jī)制。

［1］Karlsson M，Thorn H，Parpal S，et al.Insulin induces translocation of glucose transporter GLU4 to plasma membrane caveolae in adipocytes［J］.FASEB J，2002，16(2):249-251.

［2］Pagliastti MJ，Kang J，Thresher JS，et al.Elevated basal PI3-kina activity and reduced insulin sinaling in sucrose-induced hepatic insulin rasistance［J］.Am J Physiol Endocrinol Metab，2002，282(1):170-176.

［3］Gum RJ，Gaede LL，Koterski SL，et al.Reduction of protein tyrosine phosphatase 1B increases insulin-dependent signaling in ob/ob miee［J］.Diabetes，2003，52(1):21-28.

［4］Delibegovic M，Bence KK，Mody N，et al.Improved glucose homeostasis inmice with muscle-specific deletion of protein-tyrosine phosphatase 1B［J］.Mol Cell Biol，2007，27(21):7727-7734.

［5］Pei Z，Liu G，Lubben TH，et al.Inbition of protein tyrosine phosphatase 1B as a potential treatment of diabetes and obesity［J］.Curr Pharm Des，2004，10(28):3481-3504

［6］米陽(yáng)，茍文麗，郭娜，等.妊娠期糖尿病胎盤(pán)超微結(jié)構(gòu)與胎兒生長(zhǎng)異常的關(guān)系［J］.中國(guó)實(shí)用婦科與產(chǎn)科雜志，2010，26(12):936-939.

［7］ Yang HX.Diagnostie criteria for gestational diabetes mellitus(WS311-2011)［J］.Chin Med J(Engl)，2012，125(11):1212-1213.

［8］Thanasuan S，Borriboonhirunsarn D.Incidence of gestational diabetes mellitus among pregnant women with one abnormal value of oral glucose tolerance test［J］.J Med Assoe Thai，2006，89(8):1109-1114.

［9］Beltowski J.Adiponectin and resistin-new horomones of white adipose tissue［J］.Med Sci Monit，2003，9(2):RA55-RA56.

［10］任穎，陸廣華，厲錦華，等.HOMA法和血糖鉗夾法胰島素抵抗指數(shù)的關(guān)系［J］.上海第二醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào)，2002，22(4):325-326，330.

［11］Shao J，Catalano PM，Ymashita H，et al.Decreased insulin receptor tyrosine kinase activity and plasma cell membrane glycoprotion-1 overexpression in skeletal muscle from obesewomem with GDM:evidence for increased serine/threonine phosphorylation in pregnaney and GDM［J］.Diabetes，2000，49(4):603-610.

［12］ Ruffolo SC，F(xiàn)orsell PK，Yuan X，et al.Basal activation of p7OS6K results in Adipose-specific insulin resistance in proteintyrosine phosphatase 1B-/-mice［J］.J Biol Chem，2007，282(42):30423-30433.

［13］Alonso A，DelRey CG，Navarro A，et al.Effects of gestational diabetes mellitus on proteins implicated in insulin signaling in human placenta［J］.Gynecol Endoerinol，2006，22(9):526-535.

［14］楊慧霞.妊娠合并糖尿病臨床實(shí)踐指南［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，2008:256.

［15］曹聰明，丁紅濤，李妙榮，等.妊娠期糖尿病患者胎盤(pán)組織中IRS-1和 GLU4 的表達(dá)［J］.中國(guó)當(dāng)代醫(yī)藥，2014，21(22):26-28.