HGF 及其受體C-met 在妊娠期糖尿病中的表達及意義

李萌萌 張秀娟 郭永 閆麗麗 禹志霞 王岱君

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指在妊娠前未患有糖尿病,妊娠后首次發現或發生的不同程度的糖代謝異常的內分泌疾病,患有該病的孕婦多數不僅存在糖代謝異常,同時還存在不同程度的蛋白質、脂類等的代謝異常。近年來我國GDM 有逐年升高的趨勢,發病率在1.31%～3.75%。該病易導致早期流產、胚胎停育、妊娠期高血壓疾病、羊水過多、感染、死胎、產后出血、巨大兒、新生兒損傷窒息等嚴重并發癥［1］。GDM 的病因及發病機制一直以來都是產科領域研究的熱點,目前多項研究發現多種機體細

胞因子釋放異常可能參與了該病的發生發展過程,通過對孕期相關細胞因子的檢測,對早發現、早預防及早治療該疾病具有重要意義。本研究通過檢測肝細胞生長因子(hepatocyte growth factor,HGF)及其受體C-met在GDM 患者中表達情況,探討其在GDM 中的作用及其臨床意義,為GDM 的預測及防治提供新的思路。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019 年1～12 月于本院行剖宮產術終止妊娠的80 例正常妊娠者為正常妊娠組,70 例GDM 患者為GDM 組。所有研究對象均為孕晚期(孕37～40 周),單胎妊娠,術前均未動產,無其他妊娠并發癥及合并癥,無孕期感染史,無吸煙、酗酒及大量服用藥物史,無輸血及免疫、抗凝治療史。正常妊娠組平均年齡(27.1±3.2)歲、平均體質量指數(21.6±2.3)kg/m2、平均孕周(38.0±1.1)周；GDM 組平均年齡(27.6±3.5)歲、平均體質量指數(21.9±3.1)kg/m2、平均孕周(37.8±1.3)周。兩組孕婦的一般資料比較,差異無統計學意義(P＞0.05),具有可比性。所有孕婦于孕24～28 周例行產前檢查時均進行75 g 葡萄糖耐量試驗(OGTT)以明確GDM診斷。GDM的診斷參考 《婦產科學》第九版診斷標準,所取標本均征得患者同意并與其簽署知情同意書,本研究經過濰坊市婦幼保健院倫理委員會通過。

1.2 標本采集 兩組孕婦入院后抽取空腹靜脈血4 ml,4℃冰箱靜置1 h,離心10 min 后取上清(血清)液置于-80℃冰箱保存備用；兩組胎盤胎膜完整娩出后10 min 內,避開出血、壞死及鈣化部位,取母體面大小1 cm×1 cm×1 cm 組織,經過生理鹽水漂洗后,入10%甲醛固定,常規石蠟包埋、切片、烘干后,放入37℃溫箱保存。

1.3 實驗方法 采用ELISA 法檢測兩組靜脈血清中HGF、C-met 表達情況,檢測步驟嚴格按照說明書進行。采用免疫組化方法檢測兩組胎盤組織中的HGF、C-met表達情況,嚴格按照試劑盒操作說明進行檢測。免疫組化結果在 400×鏡下按照細胞染色強度及細胞染色百分比進行評分,未染色、淺染色、中度染色及重度染色評分分別為0、1、2、3 分；細胞染色百分比設定為無細胞染色、1%～33%、34%～66%、67%～100%分別為0、1、2、3 分,陽性細胞數和灰度值計算在免疫組織化學圖像分析儀上進行,圖像采集、定型和半定量檢測由凝膠圖像分析處理完成。

1.4 觀察指標 比較兩組血清及胎盤組織中的HGF、C-met 表達情況。HGF 及其受體C-met 主要在胎盤間質細胞胞質及細胞膜上表達,表現為棕色陽性表達。

1.5 統計學方法 采用SPSS22.0 統計學軟件進行統計分析。計量資料以均數±標準差(±s)表示,采用t 檢驗。P＜0.05 表示差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組孕婦血清HGF、C-met 表達水平比較 GDM組血清中的HGF 和C-met 表達水平分別為(1.26±0.39)、(6.10±1.54)pg/ml 均明顯高于正常妊娠組的(1.08±0.27)、(5.34±1.06)pg/ml,差異均有統計學意義(P＜0.05)。見表1。

2.2 兩組孕婦胎盤組織HGF、C-met 表達水比較 GDM 組胎盤組織中的HGF 及C-met 表達水平分別為(2.07±0.32)、(6.13±1.12)pg/ml 均明顯高于正常妊娠組的(1.64±0.37)、(5.38±1.35)pg/ml,差異均有統計學意義(P＜0.05)。見表2。

表1 兩組孕婦血清HGF、C-met 表達水平比較(±s,pg/ml)

表1 兩組孕婦血清HGF、C-met 表達水平比較(±s,pg/ml)

注：與正常妊娠組比較,aP＜0.05

表2 兩組孕婦胎盤組織HGF、C-met 表達水平比較(±s,pg/ml)

表2 兩組孕婦胎盤組織HGF、C-met 表達水平比較(±s,pg/ml)

注：與正常妊娠組比較,aP＜0.05

3 討論

GDM 是產科常見并發癥,對孕產婦危害較大,若血糖控制不良,易導致孕期出現流產、妊娠期高血壓疾病、死胎、胎兒畸形、羊水過多、巨大兒、宮縮乏力、產后出血等并發癥。此外,GDM 所致新生兒低血糖、呼吸窘迫綜合征、紅細胞增多癥、高膽紅素血癥等發生率也較正常妊娠產兒明顯升高［2,3］。因此,如果能及早對GDM 進行診斷治療可顯著減少妊娠期相關并發癥的發生,改善妊娠結局,降低不良妊娠及分娩的發生率。近年來大量研究發現GDM 發生與多種細胞因子有關,某些細胞因子的異常表達、釋放會加重胰島素抵抗,進而導致GDM 發生、發展。

HGF是一種肝細胞特有的血小板衍生物,由728個氨基酸組成,由位于人類第7 號染色體長臂(7q21.1)的hgf 基因編碼,作為一種多功能細胞因子,在機體中廣泛存在,分布于多種器官及組織,包括肝臟、皮膚、子宮、胎盤、大腦、肺臟和腎臟等,在組織再生、修復、腫瘤變異等方面發揮重要作用［4,5］。目前研究發現HGF 的主要功能有以下幾方面：①通過很強的促有絲分裂的作用促進組織細胞發生、再生及抑制細胞凋亡；②通過刺激血管內皮細胞的生長,促進血管內皮細胞增殖與新血管生成；③介導細胞與細胞之間、細胞與外基質之間的相互作用,活化與細胞外基質降解有關的蛋白酶網絡,進而防止組織的纖維化。正常情況下,HGF 沒有絲氨酸蛋白酶活性,只有在與C-met 結合后才能發揮生物學作用［6,7］。C-met 蛋白是一種跨膜蛋白,由MET 原癌基因編碼,作為HGF 唯一受體,具有酪氨酸激酶活性,主要由上皮細胞產生,生理狀態下,HGF/c-met 通路受到正負兩方面的嚴格調控而處于平衡狀態,當二者結合后可激活下游RAS-MAPK/ERK、磷脂酰肌醇3 激酶-蛋白激酶B(PI3K-PKB/AKT)等信號轉導通路,進而出現級聯激活,導致細胞發生一系列生物學效應,如細胞運動、遷移、侵襲等,發揮其在胚胎發育、組織修復、上皮生長等中的作用［8,9］。

本研究發現,GDM 組血清中HGF 及其受體C-met的表達水平均明顯高于正常妊娠組,差異均有統計學意義(P＜0.05)。隨著孕周增加,胎兒對葡萄糖的需求量增加,到妊娠中晚期,孕婦體內拮抗胰島素樣物質增加,如腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor,TNF)、白介素、胎盤生乳素、雌孕激素、瘦素、胎盤胰島素酶等使孕婦對胰島素的敏感性隨著孕周增加而下降,機體為維持正常糖代謝水平,胰島素需求量必須要相應增加,對于胰島素分泌受限的孕婦,妊娠期不能代償這一生理變化而使血糖升高。GDM 患者多存在胰島素抵抗,胰島β 細胞損傷和功能障礙是糖尿病發生的重要病理生理機制。研究發現HGF 可以通過調節滋養細胞與內皮細胞一氧化氮合酶的表達,引起微血管舒張,阻止胰島β 細胞的增殖,進而導致血糖升高。此外,HGF 在GDM 患者中的異常高表達,可影響機體血糖的調節機制。HGF 通過與其受體C-met 結合,進而活化酪氨酸激酶活性,導致機體各種細胞因子異常釋放,尤其是炎癥因子如TNF、C-反應蛋白(C-reactive protein,CRP)、白細胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白細胞介素-8(interleukin-8,IL-8)等［4,10］,通過抑制胰島素分泌及葡萄糖轉運因子的表達,減少胰島素受體數目同時也降低其活性,上調胰島素拮抗激素表達水平,加強脂肪分解代謝過程等數個環節進而產生胰島素抵抗,引起血糖升高導致GDM 的發生［11-14］。本實驗推測HGF 及其受體C-met 可能通過此途徑誘發及加重孕期胰島素抵抗,進而導致GDM 的發生。

此外,近年來大量研究發現HGF 及其受體C-met在妊娠期高血壓疾病、卵巢癌、宮頸癌、子宮內膜異位癥等婦產科疾病發生發展中發揮重要作用［15-18］。本研究顯示,GDM 組血清中的HGF 和C-met 表達水平均明顯高于正常妊娠組,差異均有統計學意義(P＜0.05)。GDM 組胎盤組織中的HGF 及C-met 表達水平均明顯高于正常妊娠組,差異均有統計學意義(P＜0.05)。考慮血清中HGF 及C-met 表達異常可能與胎盤組織中異常表達釋放有關。通過檢測血清中HGF 及C-met 的表達可能對早期糖尿病的監測有一定的參考價值。

綜上所述,通過對HGF 及其受體C-met 表達的檢測,提示其可能參與GDM 發生及發展過程,此研究可為臨床GDM 的預測及防治提供新的思路。