發(fā)布時間：2019-08-01 17:44

【摘要】：研究背景與目的妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus,GDM)是一種常見的妊娠期疾病,它指妊娠前糖代謝正�；蛴袧撛谔悄土繙p退,妊娠期才出現(xiàn)或發(fā)現(xiàn)的糖尿病,我國發(fā)生率1%-5%,近年有明顯增高趨勢。近年來,越來越多的流行病學研究發(fā)現(xiàn),暴露于妊娠糖尿病母親宮內高血糖環(huán)境的子代罹患肥胖、糖耐量異常、II型糖尿病、心血管并發(fā)癥的風險增加,從而形成了一個糖尿病產(chǎn)生糖尿病、肥胖等代謝性疾病的惡性循環(huán)。然而妊娠糖尿病子代對上述疾病易感的具體作用機制尚不清楚。目前認為,生命發(fā)育早期的不良影響因素(如宮內環(huán)境),通過對相關基因的表觀遺傳學修飾影響其基因表達,從而影響個體出生后對某些疾病的易感性。脂代謝是機體一種重要的物質代謝形式。肝臟與脂肪組織是機體合成脂肪的主要場所,而脂肪組織是機體儲存脂肪的主要部位。從食物中消化入血的脂肪酸與甘油磷酸進入肝細胞或脂肪細胞,重新合成甘油三酯,并在脂肪細胞儲存起來。脂肪組織中的甘油三酯經(jīng)動員后分解為磷酸甘油與脂肪酸,后者是心肌、骨骼肌運動所需能量的主要來源。脂肪代謝異常與多種疾病的發(fā)生密切相關。脂代謝異�？蓪е赂咧鞍籽Y,引起冠心病及動脈粥樣硬化。脂肪代謝異常也可引起肥胖癥、呼吸系統(tǒng)疾病及腎衰等。同時脂肪代謝異常也可間接引起機體出現(xiàn)糖耐量異常乃至糖尿病的發(fā)生。PPIA(脯氨酰順反異構酶A,Peptidyl-prolyl cis/trans isomerase A)是一種肽基輔氨酰順反異構酶,具有廣泛的生物學功能,以往研究表明PPIA參與了許多人類慢性疾病病理學的關鍵進程。例如,在病毒感染、心血管疾病和癌癥等多種疾病中扮演重要作用。最近研究發(fā)現(xiàn),在II型糖尿病病人的血清中PPIA明顯升高,此外,3T3L1細胞向脂肪細胞分化過程中PPIA分泌增加,給宮內生長受限小豬喂養(yǎng)高蛋白飲食,引起PPIA在脂肪組織中的表達以及脂肪細胞的大小增加。這些研究提示,PPIA可能與肥胖和II型糖尿病的發(fā)生有關,但PPIA在肥胖發(fā)生中的具體作用及相關機制,目前尚無報道。鑒于妊娠糖尿病子代有罹患肥胖、糖尿病、心血管并發(fā)癥等代謝性疾病的風險,而這些疾病與脂肪代謝均有著直接或間接的關系,因此我們推測妊娠期母體高血糖可能通過影響子代脂肪代謝從而導致子代對上述疾病的易感。本研究中,我們在大鼠妊娠糖尿病模型基礎上觀察了妊娠糖尿病對子代脂代謝的影響,并對其相關機制特別是PPIA在成脂中的作用及其相關分子機制作了進一步的深入探索。本研究主要的實驗內容1.妊娠糖尿病影響了子代脂代謝。運用腹腔注射鏈脲霉素(Streptozotocin STZ)的方法構建大鼠妊娠糖尿病模型,在此基礎上我們觀察了仔鼠的脂肪體重比,檢測了血脂的差異。結果顯示:3周齡妊娠糖尿病仔鼠的脂肪體重比以及血漿甘油三脂、游離脂肪酸和低密度膽固醇含量均顯著高于對照組仔鼠。上述結果提示妊娠糖尿病子代的脂代謝發(fā)生了改變。2.妊娠糖尿病改變了子代脂代謝相關基因的表達。運用熒光定量PCR方法檢測3周齡仔鼠脂肪組織、肝臟、心肌及骨骼肌中脂代謝相關基因的表達,觀察妊娠糖尿病子代脂代謝相關基因的表達情況。結果顯示,妊娠糖尿病子代脂肪組織中PPIA、Slc27a1、Retn、FABP4、IRS3基因表達顯著升高,IRS1基因表達顯著降低。妊娠糖尿病子代肝臟組織中Slc27a1、CD36、FABP1、IRS2基因表達顯著降低。妊娠糖尿病子代骨骼肌組織中CD36、Slc27a1、IRS1、IRS2、IRS3基因表達均顯著降低,FABP3基因表達在雌性子代中顯著降低。妊娠糖尿病子代心肌組織中CD36、Slc27a1、FABP3、IRS1、IRS2、IRS3均顯著降低。結果表明妊娠糖尿病改變了子代脂代謝相關基因的表達。特別是與脂肪酸轉運相關的基因在脂肪組織表達顯著升高,而在利用脂肪酸的組織如肝臟、心肌、骨骼肌的表達卻顯著下降,提示妊娠糖尿病可能通過影響脂肪酸的轉運功能從而引起子代脂代謝紊亂。肥胖相關基因PPIA的表達在脂肪組織中顯著升高,可能的相關機制目前尚無報道。3.妊娠糖尿病子代脂肪組織中PPIA表達升高的表觀遺傳學機制。為探討妊娠糖尿病子代脂肪組織中PPIA基因表達升高的可能機制,我們通過http://genome.ucsc.edu/cgi-bin/hg Gateway網(wǎng)站對PPIA基因進行在線分析,發(fā)現(xiàn)PPIA基因啟動子區(qū)存在一個Cp G島。進而我們運用BSP方法觀察脂肪組織中PPIA基因啟動子區(qū)Cp G島的甲基化狀態(tài)是否發(fā)生改變。結果顯示該Cp G島上的大部分Cp G位點處于去甲基化狀態(tài),在正常組有兩處Cp G位點出現(xiàn)了明顯的甲基化(p0.05),而在妊娠糖尿病組沒有出現(xiàn)甲基化。上述結果提示妊娠糖尿病子代脂肪組織中PPIA基因的表達升高可能與PPIA啟動子區(qū)一些位點的去甲基化相關。但肥胖相關基因PPIA否參與了脂肪代謝以及相關分子機制如何值得我們進一步研究。4.PPIA在脂代謝中的作用及相關分子機制為了探討PPIA對脂肪細胞分化的影響及其分子機制。首先在體外實驗中,我們運用穩(wěn)定干擾RNA方法將前體脂肪細胞3T3L1中內源性的PPIA沉默,結果發(fā)現(xiàn)PPIA沉默后可明顯削弱3T3L1細胞的成脂分化能力。PPIA抑制劑Cs A同樣阻滯了3T3L1細胞向脂肪細胞的分化。培養(yǎng)基中加入PPIA抗體對3T3L1細胞向脂肪細胞的分化沒有明顯抑制作用,這表明是細胞內的PPIA而不是分泌的PPIA對脂肪分化起著重要作用。進一步運用定量PCR方法檢測了PPIA沉默后脂肪形成因子PPARG、C/EBPA及C/EBPB的表達,結果顯示在3T3L1細胞成脂分化過程中,PPIA沉默同樣明顯抑制了PPARG、C/EBPA及C/EBPB的表達。這些結果提示,PPIA對小鼠3T3L1的成脂分化有重要促進作用,可能通過調節(jié)成脂因子如C/EBPB的表達來調控脂肪細胞分化。為進一步證實PPIA在體外對成脂的作用及分子機制,我們通過分離培養(yǎng)PPIA-/-和PPIA+/+小鼠的胚胎纖維母細胞(MEFs)并誘導成脂,觀察其脂肪分化能力和脂肪形成因子表達情況。結果顯示PPIA-/-MEFs與PPIA+/+MEFs相比脂肪分化能力明顯受損。PPIA敲除后PPARG,C/EBPA和C/EBPB的表達明顯受到抑制。并且進一步發(fā)現(xiàn)通過逆轉錄病毒感染PPIA-/-MEFs過表達外源PPIA后可明顯恢復PPIA-/-MEFs脂肪分化能力。結果提示PPIA有促進小鼠MEFs成脂分化的作用。以上結果證明PPIA在體外有促進脂肪分化的作用,其可能的分子機制是通過調節(jié)成脂因子如C/EBPB的表達來調控脂肪細胞的分化。為了闡明PPIA在體內脂肪發(fā)育中的作用,我們利用PPIA基因敲除小鼠,通過比較PPIA KO小鼠與PPIA雜合子及野生型小鼠腹股溝及生殖腺脂肪量,以及利用計算機斷層掃描對脂肪組織三維重構,觀察PPIA KO小鼠脂肪量和脂肪分布的變化。并且運用免疫組化的方法進一步觀察PPIA KO小鼠脂肪細胞的大小。結果顯示,PPIA KO小鼠的腹股溝及生殖腺脂肪量均顯著少于PPIA雜合子及野生型小鼠,并且PPIA缺失型小鼠的皮下脂肪,內臟脂肪以及總脂肪均少于野生型小鼠,其脂肪細胞也明顯小于PPIA野生型小鼠。結果提示PPIA基因可能對小鼠脂肪細胞的發(fā)育有調節(jié)作用。為了進一步證實PPIA在體內對脂肪代謝的作用及其分子機制。我們通過高脂飲食誘導肥胖的方法,觀察給予高脂飲食喂養(yǎng)后PPIA-/-小鼠和野生型小鼠體重的變化。定量PCR方法檢測高脂飲食喂養(yǎng)后腹股溝脂肪組織中脂肪形成因子的表達情況。結果顯示給予8周高脂飲食后PPIA-/-小鼠體重增加顯著少于野生型小鼠。高脂飲食4周后,PPIA-/-小鼠脂肪組織中PPARG、C/EBPA、和C/EBPB的表達也明顯低于野生型小鼠。這些結果提示小鼠中PPIA的缺乏能夠抵抗高脂飲食誘導的肥胖,并進一步證實在體內PPIA同樣有促進成脂的作用,其可能的分子機制與體外實驗相同,都是通過調節(jié)成脂因子的表達來調控脂肪細胞的分化。綜上所述,本研究在構建的大鼠妊娠糖尿病模型的基礎上證實了妊娠糖尿病對子代脂代謝產(chǎn)生了重要影響,并發(fā)現(xiàn)一些已知的脂代謝相關基因的表達在子代中發(fā)生了顯著改變。同時我們發(fā)現(xiàn)妊娠糖尿病子代脂肪組織中PPIA表達升高可能與PPIA啟動子區(qū)某些位點的去甲基化相關。本研究中,我們首次證實了PPIA是一種新的促進脂肪形成因子,其可能通過調節(jié)PPARG、C/EBPA、C/EBPB等成脂因子的表達來調控脂肪細胞的分化。本研究不僅深化了對妊娠糖尿病宮內高糖環(huán)境對子代脂代謝的影響及其可能機制的認識,而且提示PPIA可能是治療肥胖的新靶點。
【圖文】：

大鼠陰道分泌物中精子Figure1Sperminratvaginalseretions

Z 組與正常對照組仔鼠出生后第 3、8 周空腹血糖測定�！皀.s”: pBlood gclucose monitoring of offsprings of 3 and 8 weeks old. “n.s”量了實驗組和對照組仔鼠在 3 周齡和 8 周齡的體重。結實驗組仔鼠體重在 3 周齡和 8 周齡時的體重均顯著低于
【學位授予單位】：第三軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R714.256

【參考文獻】

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1 Ulla Kampmann;Lene Ring Madsen;Gitte Oeskov Skajaa;Ditte Smed Iversen;Niels Moeller;Per Ovesen;;Gestational diabetes: A clinical update[J];World Journal of Diabetes;2015年08期

2 李吉;謝紅付;易梅;彭樂芳;雷丹;陳翔;簡丹;;親環(huán)素A和CD147在皮膚衰老過程中表達的研究(英文)[J];中南大學學報(醫(yī)學版);2011年03期

3 張北;王聰華;王彥宏;樊春梅;朱平;;CyPA對類風濕關節(jié)炎中性粒細胞的趨化和產(chǎn)生IL-8的作用及其意義[J];細胞與分子免疫學雜志;2009年05期

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本文編號：2521904