邓一叶石小莲(湖南冷水江钢铁集团医院妇产科湖南冷水江417500)
【中图分类号】R714.2【文献标识码】A【文章编号】1672-5085(2011)19-0023-03
【摘要】目的探讨肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)在妊娠期糖尿病(gestationaldiabetesmellitus,GDM)发病中的作用机理。方法采用放免法检测86例GDM患者(研究组)血清TNF-α,并与同期正常晚期妊娠孕妇89例(对照组)对照,并用免疫组化法观察,两组胎盘组织中TNF-α和肿瘤坏死因子-α受体1(tumornecrosisfactor1,TNFR1)的表达。结果(1)血清中TNF-α浓度对照组为(5.73±1.81)fmol/L,GDM组为(9.22±1.30)fmol/L,两组比较有统计学意义(P<0.01)。(2)胎盘组织中TNF-α及TNFR1的阳性表达率,正常妊娠组(对照组)分别为(41.5±9.42)%和(42.3±9.43)%与研究组(63.6±8.52)%和(71.4±11.21)%比较均有统计学意义。结论GDM患者血清中TNF-α,胎盘组织中TNF-α和TNFR1的表达增加,TNF-α与GDM关系密切,可能是GDM发病的重要原因之一。
【关键词】肿瘤坏死因子糖尿病妊娠胎盘
妊娠期糖尿病(gestationaldiabetesmellitus,GDM)是妊娠期特有的疾病,对母婴有较大危害,但至今其确切的发病机理仍不清楚。近年研究发现血清中肿瘤坏死因子-α(tumornecrosisfactor-α,TNF-α)水平升高及胰岛素抵抗(insulinresistance,IR)与GDM的发生密切相关。本研究采用放免法检测血清中TNF-α,并采用免疫组化法检测胎盘组织中的TNF-α和肿瘤坏死因子-α受体1(tumornecrosisfactorreceptor1,TNFR1)。旨在探讨TNF-α在GDM发病机制中的作用,为进一步研究其病因提供理论基础。
1资料与方法
1.1病例选择
选择2007年6月至2010年7月在湖南冷水江钢铁集团医院产科门诊行常规产前检查并入院行择期剖宫产的GDM孕妇86例,平均年龄(27.6±1.3)岁,平均分娩孕周(38.2±1.1)周。随机抽取同期行选择性剖宫产的非GDM孕妇89例(对照组),平均年龄为(28.4±1.4)岁,平均孕周为(37.9±1.2)周。两组间年龄和孕周差异无统计学意义(P>0.05)。两组均无肾炎、慢性高血压病、严重感染、免疫性疾病、恶性肿瘤病史,两组均无妊娠合并症及并发症,GDM诊断标准参考妊娠合并糖尿病临床诊断与治疗推荐指南(草案)[1]。
1.2方法
1.2.1标本采集孕妇入院时抽取空腹时静脉血4ml,将血置于无菌离心管中3000rpm离心15分钟,收集上清液置于无菌管中,-20℃保存待测。
1.2.2胎盘标本收集患剖宫产时胎盘娩出5min内取胎盘中央母体面组织1×1×1cm3,用生理盐水冲洗干净,置10%甲醛液固定24小时后,低温石蜡包埋,制成石蜡切片。
1.2.3测定方法用放免法测定血清中TNF-α含量,试剂盒由北京科美东雅生物技术有限公司提供。具体操作按试剂盒说明书进行。胎盘组织中TNF-α及TNFR1免疫组化测定:采用免疫组化PV-9000法测定,所用一抗及免疫组化试剂盒均由北京中山生物技术有限公司提供,一抗分别为兔抗TNF-α抗体,兔抗TNFR抗体及TNFR1,显微镜下观察TNF-α及TNFR1免疫组化反应的定位、分布及染色强度,以胞内出现明显高于背景的棕黄色颗粒作为阳性标准,全面观察每张切片,随机选择10个高倍视野,计数阳性细胞数和总细胞数,以百分数的形式表示阳性细胞数占全部细胞数的比例,阳性细胞数<10%为阴性表达;阳性细胞数≥10%为阳性表达。
1.3统计学分析采用SPSS13.0统计学软件进行统计学分析,血浆中TNF-α含量用x-±S表示,采用方差分析,F检验,TNF-α和TNFR1阳性表达用x-±S表示,采用方差分析,F检验。
2结果
血清TNF-α的浓度,GDM组高于正常妊娠组(P<0.01),有统计学差异,GDM组胎盘组织中TNF-α的阳性表达率及TNFR1的阳性表达率均高于正常妊娠组(P均<0.01),有统计学意义(见表1)。
表1两组病人血清TNF-α浓度、胎盘组织TNF-α及TNFR1的表达检查结果比较(x-±S)
3讨论
3.1TNF-α与GDM孕妇胰岛素抵抗的关系近年来研究表明TNF-α与IR关系密切,在GDM病理生理过程中发挥重要的作用。TNF-α主要由活化的单核巨细胞产生的一种多肽,是介导多导性炎症反应和免疫调节反应的因子,通过受体发挥作用,与生殖免疫的关系密切。当TNF-α表达异常时诱发与妊娠相关的疾病,Leipold[2]认为与GDM相关的炎症介质主要是C反应蛋白(Creativeprotein,CRP),TNF-α,白细胞介素-1,6,8(interleukin-1,6,8,IL-1,IL-6,IL-8)和脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)等,机体胰岛素抵抗程度会随它们水平的变化而变化,Kirwan等[3]采用正常血糖-高胰岛素钳夹技术测定了GDM患者血浆中TNF-α、瘦素、皮质醇、雌激素、孕激素、胎盘催乳素,在所测定的指标中TNF-α是评价胰岛素敏感性的独立预测因子,发现妊娠晚期GDM妇女胎盘产生的性激素和皮质醇与胰岛素敏感性无明显相关而血中TNF-α水平与胰岛素敏感性呈负相关。本研究通过测定妊娠晚期孕妇空腹血清TNF-α水平也显示GDM组血清TNF-α水平高于正常妊娠组,提示TNF-α是GDM患者IR的重要因素之一。
TNF-α引起GDM患者IR的可能机制是:(1)通过经典受体介导机制激活,增加了胰岛素受体底物-1(IRS-1)的丝氨酸磷酸化,抑制正常信号通过IRS轴/IKKβ使核因子-KB易位,导致大量炎症介质目标基因表达,造成胰岛素抵抗[4]。(2)抑制脂肪及肌细胞膜上的葡萄糖运载体4mRNA表达,并使功能减退[5]。(3)影响胰岛素作用的靶组织使其对胰岛素的敏感性降低[6]。(4)刺激皮质激素、生长激素及反调节激素如胰高血糖素、肾上腺素的分泌造成胰岛素抵抗和高血糖。(5)TNF-α可直接引起胰腺β-细胞损害[7]。
3.2GDM孕妇胎盘中TNF-α及TNFR1的表达及意义关于TNF-α在正常妊娠及GDM患者胎盘中的表达报道较少,petraglia等[8]研究发现:妊娠各期胎盘均有TNF-α蛋白表达,表达部位主要为胎盘的巨噬细胞、蜕膜。本研究采用免疫组化技术对胎盘组织TNF-α表达进行了定位和定量检测,结果表明正常妊娠胎盘组织滋养细胞中有TNF-α表达,提示正常妊娠期间血液循环中TNF-α除来源于外周血中的巨噬细胞及淋巴细胞外,还来源于胎盘组织。GDM患者TNF-α的定位与对照组相同,但TNF-α表达的阳性率增高(P<0.01)。说明GDM的胎盘组织可能产生的TNF-α可能是血液循环中TNF-α升高的原因之一。
本研究对研究组及对照组的TNFR1表达进行了检测,结果表明正常妊娠胎盘组织中的滋养细胞和内皮细胞有TNFR1表达,TNFR1免疫组化及反应呈部分阳性表达;研究组患者胎盘组织中的有相同部位TNFR1表达,但TNFR1的免疫组化反应有较高的阳性表达率,正因为TNFR1在胎盘中有较强的阳性表达,TNF-α可通过与其相应的受体结合而发挥作用导致病理损害的发生。
GDM时孕妇血液循环及胎盘组织过度表达TNF-α可能通过以下几个方面构成GDM的病理生理基础:(1)TNF-α水平上升,胎盘滋养细胞凋亡增加[9],滋养细胞侵入螺旋动脉的能力受损,胎盘植入过浅,导致胎盘缺血、缺氧,胎盘代谢障碍,表现为胎盘源血浆细胞毒性物质如内皮素、低密度脂肪酸及促凝物质等增加,从而使血管内皮损伤。(2)内皮细胞上有TNFR,是TNF-α的靶细胞之一,TNF-α通过与其受体结合或直接激活蛋白酸、胶原酶、氧自由基等损伤血管内皮细胞,致细胞坏死、脱落、细胞间隙增大。(3)TNF-α还可使内皮细胞粘附分子表达增加,白细胞粘附增加,从而激活中性粒细胞释放白三烯等物质间接引起内皮细胞损伤[10]。最终结果是微小动脉痉挛及血栓形成,致使出现胎儿生长受限、流产或早产、胎儿畸形等。
综上所述,GDM孕妇TNF-α的过度表达,导致血循环中TNF-α增高,从而参与了GDM的病理生理过程。因此,进一步研究GDMTNF-α过度表达的分子机制以及如何控制其表达量,以阻断和抑制GDM和IR的发生、发展,可能成为预防和治疗GDM的重要途径。
参考文献
[1]中华医学会妇产科分会产科学组.妊娠合并糖尿病临床诊断与治疗推荐指南(草案).中国围产医学杂志,2007,10:283—285.
[2]LeipoldH,WordsC,GruberCJ,etal.GestationaldiabetesmellitusisassociatedwithC-reactiveproteinconcentrationsinthethirdbutnotsecondtrimester.EurJClinInvest,2005,35:752-757.
[3]KirwanJP,Hauguel-DeMouzonSH,LepercqJ,etal.TNF-alphaisapredictorofinsulinresistenceinhumanpregnancy.Diabetes,2002,51:2207-2213.
[4]ShoelsonSE,LeeJ,GoldfineAB,etal.Inflammationandinsulinresistance.JClinInvest,2006,116:1793-1801.
[5]YamaguchiK,HigashiuraK,UraN,etal.Theeffectoftumornecrosisfactor-alphaontissuesepecificityandselectivitytoinsulinsignaling.HypertensRes,2003,26:389-396.
[6]RuiL,AguirreV,KimJK,etal.Insulin/IGF-1andTNF-alphastimulatephosphorylationofIRS-1atinhibitorySer307viadistinctpathways.JClinInvest,2001,107:181-189.
[7]WangJL,QianX,ChinookoSwongNetal.PolyethyleneglycolatedrecombinantTNFreceptor1improvesinsulitisandreducesincidenceofspontaneousandcyclophosphamide-accelerateddiabetesinnonobesediabeticmice.Endocrinology,2002,143:3490-3497.
[8]PetragliaF,FlorioP,NappiC,etal.Peptidesignalinginhumanplacentaandmembrane:autocrine,paracrineandendocrinemechanisms.EndocrRev,1996,17:156-186.
[9]IshiharaN,MatsuoH,MurakoshiH,etal.Increasedapoptosisinthesyncytiotrophblastinhumantermplacentascomplicatedbyeitherpreeclampsiaorintrauterinegrowthretardation.AmJObstetGynecol,2002,186:158-166.
[10]ClarkP,BoswellF,GreerIA.Theneutrophilandpreeclampsia.SeminReprodEndocrinol,1998,16:57-64.