妊娠期糖尿病产妇胎盘组织内质网应激状态及其对胎盘组织形态学的影响

叶梓莹，黎 晔，赵 震，曾宇婷，林俊汕

(1增城市人民医院，广东增城511300;2南方医科大学附属何贤纪念医院)

妊娠期糖尿病(GDM)的确切发病机制尚不明了，可能涉及遗传、免疫、氧化应激、微量元素失调、胰岛素抵抗与受体缺陷、炎症等多种因素。细胞内质网的主要功能为合成和分泌蛋白质、折叠形成蛋白质正确的三维空间构象、储存Ca2+、参与脂类物质的生物合成。多种因素如高血糖、高血脂、病毒感染、外毒素、促炎细胞因子及突变蛋白表达等均会干扰内质网功能稳态，通过激活相应信号通路引发细胞内一系列反应，称为内质网应激(ERS)。研究发现，ERS与糖尿病、胰岛素抵抗和肥胖关系密切［1～3］。GDM与2型糖尿病有部分相同的发病机制［4，5］，但 ERS与 GDM 之间的关系尚不明确。2013年6月，我们观察了GDM产妇胎盘组织ERS的发生情况及其对胎盘组织形态学的影响，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 2012年7～12月增城市人民医院、南方医科大学附属何贤纪念医院收治的产妇60例，均为单胎妊娠，分娩方式均为自然分娩。其中GDM 产妇30 例(GDM 组)，年龄(27.2 ±5.2)岁，孕周(38.2±0.9)周，GDM的诊断参照2011年美国糖尿病学会GDM诊治标准［6］;健康产妇30例(对照组)，年龄(27.9 ±4.9)岁，孕周(38.5 ±1.2)周。两组年龄、孕周比较差异无统计学意义。

1.2 相关指标观察 两组均于胎盘娩出后30 min内剪取胎盘中央带区全层组织1块，大小4.0 cm×1.0 cm×0.3 cm，放入小液氮瓶中，置 -80℃冰箱保存待侧ERS相关蛋白;另切取适量胎盘组织置4%中性甲醛溶液中待行病理检查。

1.2.1 胎盘组织ERS相关蛋白表达检测 采用Western blot法检测胎盘组织中的磷酸化蛋白激酶R样内质网激酶(p-PERK)和CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白(CHOP)。分别用全蛋白提取试剂盒和BCA法蛋白浓度测定试剂盒提取和测定蛋白，SDS-PAGE电泳，湿转法进行转膜，印迹膜在含5%脱脂奶粉的PBST缓冲液内室温封闭1 h，加入p-PERK和CHOP抗体4℃孵育过夜，洗膜后加入辣根酶标记抗兔IgG，室温孵育1 h，洗膜后行ECL化学发光法检测，β-actin为内参，显像图用Image J软件进行分析。

1.2.2 胎盘组织形态学观察 胎盘组织常规制成蜡块，3 μm厚切片，常规HE染色。观察胎盘绒毛成熟情况、干绒毛小动脉管壁增厚或管腔狭窄情况，合体细胞结节情况，绒毛毛细血管充盈情况，细胞滋养叶细胞及血管合体膜形成情况。参考文献［7，8］对两组各项定性、定量数据进行比较。

1.2.3 胎盘组织形态学改变与p-PERK、CHOP表达的相关性分析 胎盘组织形态无病理改变记为-，出现1项病理改变记为+，出现2项病理改变记为++，以此类推。对两组不同程度的形态学改变进行计数，分析其与p-PERK、CHOP表达的相关性。

1.3 统计学方法 采用SPSS13.0统计软件。计量资料比较采用t检验，计数资料比较用非参数检验中的Mann-Whitney检验，双变量相关性分析采用Spearman等级相关分析法。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 胎盘组织形态学变化 GDM组胎盘绒毛成熟不良轻度15例、重度3例，干绒毛小动脉管壁增厚及管腔狭窄轻度21例、重度3例，合体细胞结节增多15例，绒毛间质毛细血管过度充盈轻度12例、重度10例，细胞滋养叶细胞形成增多9例，血管合体膜形成增多16例;对照组胎盘绒毛轻度成熟不良4例;干绒毛小动脉管壁增厚及管腔狭窄轻度7例、重度4例，合体细胞结节增多6例，绒毛间质毛细血管过度充盈轻度9例、重度1例，细胞滋养叶细胞形成增多2例，血管合体膜形成增多7例。GDM组胎盘组织各项形态学改变例数均高于对照组(P均＜0.05)。见图1、表 1。

图1 GDM胎盘组织形态学改变(HE染色，200×)

表1 两组胎盘组织形态学改变比较［例(%)］

2.2 胎盘组织中p-PERK、CHOP表达 经Image J软件分析，GDM组p-PERK、CHOP相对表达量分别为0.859 ± 0.037、0.975 ± 0.040，分别高于对照组的0.162 ±0.022、0.273 ±0.021(P 均 ＜0.05)。

2.3 胎盘组织形态学改变与p-PERK、CHOP表达的相关性分析 双变量相关分析显示 p-PERK、CHOP表达与胎盘组织形态病理改变呈正相关关系(r分别为0.359、0.366，P 均 ＜0.05)。

3 讨论

近年来ERS在各型糖尿病发病中的作用日益受到关注。胎盘是胎儿与母体间重要的维系器官，其结构和功能关乎胎儿的存活。研究发现，GDM患者胎盘的细胞功能、基底膜和细胞外基质均发生异常改变，造成胎儿体内物质运输与吸收障碍，影响胎儿正常的生长发育。GDM患者胎盘虽无特异性的结构改变，但很多形态变化程度、涉及的病变范围均与正常胎盘有明显差异。40%～50%的GDM胎盘绒毛形态与妊娠周数相符，50%～60%的胎盘存在绒毛发育完全或部分不成熟［9］。国内学者发现GDM产妇的胎盘组织存在绒毛成熟不良，合体细胞结节增多，干绒毛小动脉管壁增厚及管腔狭窄，绒毛间质毛细血管出现过度充盈等异常改变［7，10］，还可出现合体滋养层异常、细胞滋养层增生、滋养层基底膜增厚以及小血管管腔变狭窄等［11］。本研究发现，GDM产妇的胎盘组织存在多项病理改变，表现为绒毛成熟不良、干绒毛小动脉管壁增厚及管腔狭窄、合体细胞结节增多、绒毛间质中毛细血管过度充盈、细胞滋养叶细胞及血管合体膜形成增加，均高于对照组，与上述文献报道相符。目前GDM胎盘组织发生病理改变的确切机制尚未完全阐明，普遍认为可能与慢性缺氧及高糖环境刺激导致微血管及内环境的变化有关［12，13］。

ERS是细胞的一种自我保护机制，程度过强或长时间处于ERS状态会引发细胞一系列病理变化甚至引起疾病。ERS下主要有三种跨膜蛋白介导信号转导，PERK是其中较为重要的一种。ERS发生后，PEKR发生自身磷酸化变为p-PERK而激活，其激活后会使eIF2α磷酸化，抑制蛋白质翻译的起始，缓解ERS，有利于维持内质网环境的稳态［14］。但PERK蛋白缓解ERS的作用只出现在其短暂活化状态时，而持久的活化则会加速胰岛素降解、细胞凋亡而损伤胰岛B细胞功能，引发糖尿病［15］。CHOP是一种ERS特异性蛋白，当ERS持续存在或反应过强时，CHOP被诱导表达增多，继而启动ERS相关凋亡程序，引起胰岛 B细胞凋亡，并导致糖尿病［16］，CHOP基因敲除后则可增强胰岛B细胞对抗ERS所导致的凋亡，从而遏制糖尿病的发展［17］。

本研究结果显示，GDM组胎盘组织中p-PERK、CHOP蛋白表达均高于对照组，表明GDM产妇胎盘组织存在ERS。进一步研究发现，p-PERK、CHOP表达与胎盘组织形态学病理改变呈正相关关系，提示ERS与GDM的发病有关，一定程度上参与了GDM胎盘组织的异常形态学改变。但ERS在GDM发病中的确切机制尚不能完全阐明，仍有待于进一步研究。

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