MMP-2、MMP-9及抑制物TIMP-1在妊娠期糖尿病母體血清及臍血中的表達(dá)差異

孫亞楠 賈曉鵬 史建萍 蔡玉茹

·論著·

MMP-2、MMP-9及抑制物TIMP-1在妊娠期糖尿病母體血清及臍血中的表達(dá)差異

孫亞楠 賈曉鵬 史建萍 蔡玉茹

目的測定妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)患者血清及臍血中基質(zhì)金屬蛋白酶-2、9(MMP-2、9)及基質(zhì)金屬蛋白酶抑制因子-1 (TIMP-1)的水平,探討其在GDM發(fā)病中的作用機(jī)制。方法收集于解放軍白求恩國際和平醫(yī)院婦產(chǎn)科就診的部分孕婦，其中診斷為GDM患者40例，正常患者40例為對照組,采用ELISA方法檢測外周血清中MMP-2、9和其抑制物TIMP-1的水平,對比是否存在差異。結(jié)果母血清中： GDM組中MMP-2、MMP-9水平高于對照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而TIMP-1水平低于對照組(P<0.05)；GDM組外周血中MMP-9/TIMP-1值高于對照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。外周血中的MMP-9與TIMP-1在GDM組及正常組均呈負(fù)相關(guān)(r=-0.409,P<0.05；r=-0.316,P<0.05)。臍血中：MMP-9、MMP-2、TIMP-1和MMP-9/TIMP-1在GDM組中與對照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論MMP-2、MMP-9和TIMP-1可作為臨床早期診斷GDM的指標(biāo)，對臨床綜合治療有積極的指導(dǎo)意義。

妊娠期糖尿病；基質(zhì)金屬蛋白酶及抑制物；外周血清；臍血；血管病變

妊娠期糖尿病 (gestational diabetes mellitus，GDM)是糖尿病的一種特殊類型，是威脅孕產(chǎn)婦及新生兒健康的常見妊娠期并發(fā)癥，可引起一系列妊娠期病理疾病，如妊娠期高血壓疾病、巨大胎兒、新生兒呼吸窘迫，宮內(nèi)窒息、死產(chǎn)、新生兒低血糖等，在我國，GDM發(fā)生率可占到5%左右，但其確切病因及發(fā)病機(jī)制至今尚不明確[1]。基質(zhì)金屬蛋白酶家族與胰島素抵抗、糖尿病相關(guān)，本研究通過檢測妊娠期糖尿病母體血清和臍血內(nèi)MMP-2、MMP-9及抑制物TIMP-1的水平差異，就GDM可能發(fā)生的機(jī)制進(jìn)行探討，同時(shí)因GDM引起的血管病變做一探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2011年3月至2013年9月于解放軍白求恩國際和平醫(yī)院就診的接受北京軍區(qū)不孕不育中心集中診治后懷孕的部分孕婦，所選病例均無其他產(chǎn)科并發(fā)癥，孕前無糖尿病史，GDM 產(chǎn)婦40例，平均年齡(28±5) 歲；平均孕周(37±4)周，平均孕前體重指數(shù)(BMI)(22±5)kg/m2；平均產(chǎn)前BMI(30±4)kg/m2，GDM診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《婦產(chǎn)科學(xué)》[1]。選擇同期正常患者40例為對照組。GDM組年齡、孕周、孕前BMI、BMI、新生兒體重、新生兒性別比與對照組比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

組別年齡(歲)孕周(周)孕前BMI(kg/m2)產(chǎn)前BMI(kg/m2)新生兒體重(kg)GDM組28±537．2±3．522±530±44±6對照組27±439．1±1．822±528±44±4

1.2 標(biāo)本采集與處理 所有納入的病例均于未臨產(chǎn)前抽取其肘靜脈血3 ml,所有樣本在室溫靜置1 h后,3 000 r/min離心10 min,取血清分裝后置-80℃冰箱保存。所有病例均在分娩后斷臍立即采集臍靜脈血5 ml，同法，室溫靜置1 h后,3 000 r/min離心10 min,取血清分裝后置-80℃冰箱保存。均采用酶聯(lián)免疫吸附試劑(ELISA)測定MMP-2、MMP-9及抑制物TIMP-1檢測，試劑盒購自美國R&D公司，批內(nèi)差異< 5%，所有實(shí)驗(yàn)操作均按照說明書進(jìn)行。

2 結(jié)果

GDM組母血清中MMP-2、MMP-9的水平均明顯高于對照組(P<0.05)，而抑制物TIMP-1水平均低于對照組(P<0.05)，GDM組外周血中MMP-9/TIMP-1值高于對照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。MMP-9與TIMP-1亦呈負(fù)相關(guān)(r=-0.309,P<0.05)。臍血中：MMP-9、MMP-2、TIMP-1和MMP-9/TIMP-1在GDM組中與對照組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2、3。

3 討論

GDM是指妊娠期發(fā)生或首次發(fā)現(xiàn)的不同程度糖耐量異常,包括孕前已存在但未被認(rèn)識及產(chǎn)后延續(xù)發(fā)展的2型糖尿病。屬于糖尿病的一種特殊類型,隨著我國人民生活方式的改變，孕婦中肥胖的發(fā)病率不斷升高，同時(shí)，因?yàn)橹匾暳巳焉锲?GDM 篩查和診斷，使得GDM 的發(fā)生率逐年升高[2]，已經(jīng)成為威脅孕婦和新生兒的主要產(chǎn)科并發(fā)癥之一，可導(dǎo)致早產(chǎn)、自然流產(chǎn)、巨大胎兒、妊娠期高血壓疾病、羊水過多、酮癥酸中毒、高滲性昏迷等多種嚴(yán)重并發(fā)癥，但是其發(fā)病機(jī)制尚不清楚。

表2 2組孕婦血清MMP-2、MMP-9及抑制物TIMP-1的表達(dá)

注：與對照組比較，*P<0.05

表3 2組孕婦臍血中MMP-2、MMP-9及抑制物TIMP-1的表達(dá)

基質(zhì)金屬蛋白酶(matrix metallo proteinases,MMPs)是一組水解細(xì)胞外間質(zhì)(ECM)中多種成分(如膠原,纖維連接蛋白,蛋白多糖,層粘連蛋白等)[3]的蛋白酶,由于其活性的產(chǎn)生依賴于Zn2+、Ca2+或Mg2+等金屬離子,因此稱之為金屬蛋白酶。基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑(Tissue inhibitor of matrix metalloproteinases，TIMPs)家族是一個(gè)多基因家族的編碼蛋白,是MMPs的特異性抑制物,在ECM代謝調(diào)節(jié)中是與MMPs對應(yīng)的負(fù)調(diào)節(jié)產(chǎn)物,常由分泌MMPs的同一細(xì)胞合成,與活化狀態(tài)的MMPs結(jié)合穩(wěn)定且不可逆。目前已發(fā)現(xiàn)的TIMPs主要有4種,即TIMP-1、2、3、4，它們具有抑制MMPs活性的共性,但在表達(dá)模式等方面各有特征[4]。研究發(fā)現(xiàn)MMPs家族是細(xì)胞外間質(zhì)降解調(diào)節(jié)者最重要的機(jī)制，其參與了體內(nèi)許多生理和病理過程[5]。在糖尿病的發(fā)病機(jī)制中，MMPs家族控制了包括細(xì)胞凋亡，血管再生一系列的細(xì)胞基礎(chǔ)功能，糖尿病體內(nèi)環(huán)境刺激了MMPs系統(tǒng)增生，從而參與了一系列糖尿病病變，包括視網(wǎng)膜病變、神經(jīng)病變、神經(jīng)病變等[6]。特別是在2型糖尿病大血管病變患者血清中MMP-2、MMP-9的水平明顯升高,提示了MMP-2、9對于糖尿病的血管病變起到重要作用等[7]。Zayani等[8]研究證實(shí)，MMPs/TIMPs家族造成了糖尿病患者特殊的體內(nèi)微環(huán)境，從而導(dǎo)致了糖尿病發(fā)病。進(jìn)一步研究證實(shí)，MMPs/TIMPs家族通過血管再生及血管擴(kuò)張機(jī)制參與了妊娠期糖尿病的發(fā)病機(jī)制，并通過影響胰島素/胰島素生長因子軸最終導(dǎo)致高血糖的發(fā)生。特別是在模擬妊娠期糖尿病小鼠模型中，檢測到MMP-2和MMP-9 促進(jìn)了細(xì)胞凋亡，同時(shí)促進(jìn)新血管形成[6]。

澳大利亞學(xué)者2005年發(fā)表1 000例GDM患者，進(jìn)行前瞻性、隨機(jī)對照研究表明，經(jīng)過臨床干預(yù)治療的490例GDM者其巨大兒、剖宮產(chǎn)率等并發(fā)癥發(fā)生率明顯低于不進(jìn)行治療的510例GDM[9]。這說明有效的臨床干預(yù)可以降低GDM產(chǎn)科并發(fā)癥的產(chǎn)生。雖然GDM是糖尿病的一種特殊類型,大部分GDM孕婦產(chǎn)后可以恢復(fù)正常的糖代謝,但有GDM史的女性是日后發(fā)展成2型糖尿病的高危人群,所以在預(yù)防糖尿病的措施中,其中將有GDM病史的女性視為關(guān)注的重要人群之一。因此,識別預(yù)測GDM發(fā)展形成2型DM的相關(guān)因素,并進(jìn)行早期干預(yù),對降低或延遲GDM女性將來發(fā)展形成2型糖尿病具有重要的意義。本研究通過測定了正常妊娠組、GDM中血清及臍血中均有MMP-2、MMP-9和TIMP1表達(dá)，且MMP-2、MMP-9和TIMP1在GDM組外周血中的表達(dá)明顯高于正常組，這一點(diǎn)對于我們?nèi)焉锲谔悄虿〉呐R床早期診斷和綜合治療有積極的指導(dǎo)意義。妊娠期糖尿病降糖的方法有很多，包括口服降糖藥和胰島素應(yīng)用，但容易產(chǎn)生胰島素抵抗使得藥效發(fā)揮差[9]。因此，如何有效的控制GDM病情的發(fā)展及改善預(yù)后，MMPs/TIMPs家族不失為一種有效簡便的快捷監(jiān)測指標(biāo)，同時(shí)因?yàn)門IMPs家族特殊的對MMPs抑制作用，使得未來應(yīng)用TIMPs作為治療GDM藥物成為可能，減少遠(yuǎn)期GDM的發(fā)生。

1 樂杰主編.婦產(chǎn)科學(xué).第7版.北京:人民衛(wèi)生出版社，2008.152.

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10.3969/j.issn.1002-7386.2014.21.010

項(xiàng)目來源：河北省人口和計(jì)劃生育委員會科研計(jì)劃課題(編號：2013-B01)

050082 石家莊市，中國人民解放軍白求恩國際和平醫(yī)院婦產(chǎn)科(孫亞楠、史建萍)；河北醫(yī)科大學(xué)第三醫(yī)院(賈曉鵬)；河北省石家莊市第一醫(yī)院婦產(chǎn)科(蔡玉茹)

R 587.1

A

1002-7386(2014)21-3232-02

2014-04-11)