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妊娠期糖尿病血清视黄醇结合蛋白4和胰岛素抵抗指数变化的相关性

顾佳士 杨晓宁 邱丽华

【摘要】 目的探讨妊娠期糖尿病(GDM)血清视黄醇结合蛋白4(RBP4)的表达变化及其与胰岛素抵抗指数的关系。方法选择在上海市浦东医院门诊行常规产前检查并分娩的GDM孕妇35例(GDM组),根据治疗方式分为改善饮食组20例和胰岛素组15例。选择同期在本院门诊产前检查并住院分娩正常孕妇30例(对照组)。分别测定3组血清RBP4,空腹血糖(FPG)和空腹胰岛素(FINS)水平,并计算稳态模型的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR),研究RBP4和HOMA-IR的相关性。结果GDM组BMI、新生儿出生体重、血清RBP4、FINS、FPG及HOMA-IR[(27.6±2.1)kg/cm2、(3.6±0.5)kg、(29.1±1.4)mg/L、(11.6±2.3)mU/L、(5.3±1.4)mmol/L、(3.1±0.4)]高于对照组[(26.7±1.2)kg/cm2、(3.4±0.6)kg、(19.6±1.9)mg/L、(8.0±0.7)mU/L、(4.7±0.8)mmol/L、(1.7±0.2)];胰岛素组BIM、血清RBP4、FINS水平及HOMA-IR[(28.2±2.7)kg/cm2、(30.0±1.4)mg/L、(13.1±3.6)mU/L、(3.8±0.4)]均高于改善饮食组[(27.3±1.5)kg/cm2、(28.1±1.4)mg/L、(10.8±1.8)mU/L、(2.4±0.3)];差异均有统计学意义。血清RBP4和HOMA-IR正相关(r=0.486)。结论GDM血清RBP4水平和胰岛素抵抗密切相关。

【关键词】糖尿病,妊娠; 视黄醇结合蛋白4; 胰岛素抵抗

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指妊娠期首次发生或发现的糖代谢异常性疾病,包括一部分妊娠前已患有糖尿病但未曾获得诊断者。GDM发生率为1%~14%[1],其中25%~85%的GDM会出现各种并发症,如子痫前期、羊水过多、巨大儿、胎儿畸形、死胎,新生儿易发生呼吸窘迫综合征(respiratory distress syndrome,RDS)、低血糖、低血钙和红细胞增多症等,对母婴危害极大。GDM的发生与胎儿葡萄糖需要量的增加、胰岛素的抵抗和相对分泌不足有关。近年来,随着脂肪内分泌功能研究的进展,发现C反应蛋白、瘦素等脂肪因子在胰岛素的抵抗中起了关键的作用。血清视黄醇结合蛋白4(retinol binding protein,RBP4)是一种新近发现的脂肪因子,参与了肥胖、胰岛素抵抗和2型糖尿病的发生发展。本研究通过检测GDM患者孕期血中RBP4水平,探讨GDM血清中RBP4水平和胰岛素抵抗指数之间的关系。

对象与方法

一、对象

选择2011年5月—2012年4月在上海市浦东医院妇产科门诊行常规产前检查并分娩的GDM患者35例(GDM组),GDM诊断参考2010年国际妊娠与糖尿病研究组织制定诊断标准,即在妊娠24~28周行75 g口服葡萄糖耐量实验(oral glucose tolerance test,OGTT),空腹,餐后1、2 h血糖界值分别为5.1 mmol/L、10.0 mmol/L和8.5 mmol/L,3项中任一项达到或超过上述标准即诊断。根据治疗方式分为改善饮食组20例和胰岛素组15例。选择同期在本院门诊产前检查并住院分娩的正常孕妇30例(对照组),均24~28周75 g OGTT正常。3组均为单胎,均排除其他妊娠并发症和合并症,均无糖尿病家族病史。本研究经过医院伦理委员会批准,患者均知情同意。

二、方法

1.检测方法:空腹血采集于妊娠37~40周入院待产后,禁食禁饮8 h,采血5 ml,分离保留血清(-30℃)。血清RBP4、空腹胰岛素(FINS)、空腹血糖(FPG)测定分别采用酶联免疫吸附试验、葡萄糖氧化酶和放射免疫法。试剂盒购于美国Phoenix Pharmaceutical公司,均为同批次测定,批内变异<5%。

2.胰岛素抵抗评价指标:计算稳态模型的胰岛素抵抗指数(homa-insulin resistance homa-index,HOMA-IR),方法为(FINS×FPG)/22.5。体重指数(body mass index,BMI)=体重(kg)/身高2(m2)。

3.改善饮食治疗:改善饮食组行医学营养治疗。(1)了解患者的日常饮食情况(就诊1周前饮食回顾);(2)根据患者的饮食体重计算出患者每日所需的能量;(3)按照3大营养物质的比例(碳水化合物45%~50%,蛋白质20%~25%,脂肪20%~30%,肥胖的孕妇碳水化合物降至40%以下),结合日常饮食,制定日常的饮食和分餐,同时适当运动,无合并症者,日常运动为半小时;(4)1周后复查静脉血糖,血糖控制满意标准为孕妇无明显的饥饿感,空腹血糖控制在3.3~5.3 mmol/L,餐后2 h血糖4.4~6.7 mmol/L。

4.胰岛素治疗:胰岛素组充分调整饮食,血糖仍未达标者给予胰岛素治疗。从小剂量[胰岛素的用量在早、中、晚分别为0.7~0.8 U/(kg·d),0.9~1.2 U/(kg·d),0.9~1.2 U/(kg·d)]开始,并根据病情、孕期进展和血糖值进行调整,血糖控制于满意标准。

5.统计学处理:应用SPSS 13.0软件行统计学分析,计量数据以表示,采用t检验;两变量的相关性采用Spearman相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

一、GDM组和对照组一般资料、血清RBP4、FINS、FPG及HOMA-IR比较

两组年龄、孕周比较,差异无统计学意义;GDM组BMI、新生儿出生体重、血清RBP4、FINS、FPG及HOMA-IR高于对照组,差异均有统计学意义;见表1。

二、改善饮食组和胰岛素组一般资料、血清RBP4、FINS、FPG及HOMA-IR比较

胰岛素组BIM、血清RBP4、FINS水平及HOMA-IR均高于改善饮食组,差异均有统计学意义,见表1。

三、GDM组和对照组血清RBP4和HOMA-IR的相关性

血清RBP4和HOMA-IR正相关(r=0.486),见表1。

表1各组一般资料、血清RBP4、FINS、FPG及HOMA-IR比较

组别例数年龄(岁)孕周(周)BMI(kg/m2)新生儿出生体重(kg)RBP4(mg/L)FINS(mU/L)FPG(mmol/L)HOMA-IR改善饮食组2025.0±1.937.5±0.627.3±1.5#3.5±0.528.1±1.4#10.8±1.8#5.2±1.32.4±0.3#胰岛素组1526.0±1.238.1±0.628.2±2.73.7±0.430.0±1.413.1±3.65.3±1.43.8±0.4GDM组3525.5±1.637.8±0.6*27.6±2.1*3.6±0.5*29.1±1.4*11.6±2.3*5.3±1.4*3.1±0.4*对照组3025.0±1.838.4±0.526.7±1.23.4±0.619.6±1.98.0±0.74.7±0.81.7±0.2

注:与对照组比较,*P<0.05;与胰岛素组比较,#P<0.05

一、RBP4和GDM的关系

RBP4属视黄醇结合蛋白家族成员,是一种单一肽链的蛋白质,相对分子量21 KD,由181个氨基酸残基组成。RBP4主要由肝细胞合成,生理情况下RBP4分泌后与视黄醇(retinol,ROH)结合,再与甲状腺运载蛋白(transthyretin,TTR)结合形成三元复合物,将维生素A(VitA)特定运载到靶组织[2]。脂肪组织亦分泌RBP4,在肥胖人群中血清RBP4水平比正常人群高2~3倍,血清TTR水平比正常人高35%[3]。RBP4可能与视黄醇(VitA)一起作用,减弱肌肉组织中胰岛素信号通路,阻截葡萄糖转运,并干扰胰岛素对肝脏葡萄糖生成的抑制,最终导致血糖升高[4]。GDM患者血清中RBP4水平是否有变化,存在争议。Klein和Maghbooli等[5-6]研究发现,GDM孕妇血清RBP4水平高于正常孕妇。Krzyzanowska等[7]研究显示GDM孕妇血清RBP4水平明显减低。本研究表明,GDM患者血清RBP4水平高于正常妊娠者,提示RBP4与GDM发展相关;同时胰岛素组血清RBP4水平高于改善饮食组,提示血清RBP4与GDM严重程度相关。

二、胰岛素抵抗和GDM的关系

GDM原因尚不明确,胰岛素抵抗可能是GDM发病的重要原因。Smirnakis等[8]研究表明,在孕24~28周诊断为GDM与正常妊娠相比,孕17周即可出现空腹血糖、空腹胰岛素及HOMA-IR的明显升高。Catalano等[9]研究发现,在排除体重指数的影响后,GDM患者空腹血糖及胰岛素水平高于正常妊娠者,且胰岛素敏感性下降。本研究显示,GDM组血清空腹血糖、空腹胰岛素和HOMA-IR均高于对照组,提示GDM外周胰岛素的靶器官存在较明显的胰岛素抵抗现象;改善饮食组和胰岛素组空腹血糖无差异,说明经医学营养治疗,大部分的GDM者血糖可控制满意;血糖控制不达标者,给予胰岛素治疗后血糖可控制满意。胰岛素组BMI、血清FINS、HOMA-IR均高于改善饮食组,说明即使经过医学营养治疗和胰岛素治疗,肥胖的GDM者比体重正常的GDM者存在更严重的胰岛素抵抗。妊娠期间孕妇体内拮抗胰岛素物质的增加,特别是胎盘分泌的胰岛素拮抗激素水平的增加,可部分解释妊娠期胰岛素抵抗现象,但并不是发生GDM的根本原因,肥胖可能进一步加重妊娠期胰岛素抵抗的程度和糖代谢的异常。

三、RBP4和胰岛素抵抗的关系

RBP4参与了胰岛素抵抗。Yang等[4]发现,在特异性敲除脂肪葡萄糖转运蛋白4(glucose transport protein 4,GLUT4)基因小鼠的脂肪组织中视黄醇结合蛋白(retinol binding protein,RBP)mRNA较野生型高2.3倍,过度表达GLUT4基因小鼠的脂肪组织中,RBP mRNA较野生型降低54%。在多种遗传和饮食诱导的胰岛素抵抗小鼠模型中,血清RBP4水平显著上升,与胰岛素水平呈正相关,在高脂喂养诱导的胰岛素抵抗大鼠中也同样观察到脂肪组织RBP表达明显增加[10-11]。孙蕾芳等[12]发现,GDM孕妇血清及皮下脂肪组织中RBP4的表达与胰岛素抵抗水平呈正相关。本研究显示,GDM组血清RBP4水平和胰岛素抵抗指数正相关;胰岛素组的RBP4水平显著高于改善饮食组,提示RBP4与GDM的严重程度相关,RBP4还可用于判断GDM的预后及指导临床治疗。

参考文献

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7 Krzyzanowska K,Zemany L,Krugluger W,et al.Serum concerntrations of retinol-binding protein4 in women with and without gestational diabetes.Diabetologia,2008,51:1115-1122.

8 Smirnakis KV,Martinez A,Blatman KH ,et al.Early pregnancy insulin resistance and subsequent gestational diabetes mellitus.Diabetes Care,2005,28:1207-1208.

9 Catalano PM,Tybir ED,Wolfe RR,et al.Carbohydrate metabolism during pregnancy in control subjects and women with gestational diabetes.Am J Physiol Endocrinol Metab,1993,264:60-67.

10 Quadro,Blaner WS,Hamberger L,et al.The role of extrahepatic retinol in the mobilizationg of retinoid astores.Lipid Res,2004,11:1975-1182.

11 吴海娅,魏丽,王琛,等.高脂、高糖诱导胰岛素抵抗大鼠附睾脂肪组织视黄醇结合蛋白4表达增加.上海医学杂志,2007,6:422-425.

12 孙蕾芳,陈维萍,李静,等.妊娠期糖尿病孕妇血清及皮下脂肪组织中视黄醇结合蛋白4的表达及其与胰岛素抵抗的关系.中华妇产科杂志,2009,44:913-991.

Relationship between serum retinol binding protein 4 levels and insulin resistance in gestational diabetes mellitus

GU Jiashi,YANG Xiaoning,QIU Lihua.

Department of Obstetrics,Renji Hospital Affiliated to Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai200127,China

[Abstract]ObjectiveTo explore the relationship between serum retinol binding protein 4 (RBP4) levels and insulin resistance in patients with gestational diabetes mellitus.MethodsFrom May 2011 to April 2012, 65 pregnant women who had prenatal examinations and delivered in the Department of Obstetrics, Pudong Hospital of Shanghai, were recruited, including 35 cases with GDM (GDM group) and 30 with normal glucose tolerance test (control group). The GDM-group was divided into medical nutrition therapy group and insulin treatment group. Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was used to determine serum concentrations of RBP4 and radio immunoassay to measure the serum levels of fasting insulin (FINS). Fasting plasma glucose was tested by glucose oxidase, and home model insulin resistance index (HOMA-IR) was calculated. Correlations between the expression of serum of RBP4 and HOMA-IR were analyzed.ResultsBMI, newborn birth weight, levels of serum RBP4, FINS, FPG and HOMA-IR of the GDM group[(27.6±2.1) kg/cm2, (3.6±0.5) kg, (29.1±1.4) mg/L, (11,6±2.3) mU/L, (5.3±1.4) mmol/L, (3.1±0.4)] were higher than the control group [(26.7±1.2) kg/cm2, (3.4±0.6) kg, (19.6±1.9) mg/L, (8.0±0.7) mU/L, (4.7±0.8) mmol/L, (1.7±0.2)]. BIM, levels of serum RBP4, FINS and HOMA IR of the insulin-treated group [(28.2±2.7) kg/cm2, (30.0±1.4) mg/L, (13.1±3.6) mU/L, (3.8±0.4)] were higher than the nutrition therapy group [(27.3±1.5) kg/cm2, (28.1±1.4) mg/L, (10.8±1.8) mU/L, (2.4±0.3)]. The differences were statistically significant. Serum concentrations of RBP4 were positively correlated with HOMA-IR (r=0.486,P<0.05).ConclusionSerum concentrations of RBP4 were positively correlated with HOMA-IR.

[Key words]Gestational diabetes mellitus; Retinol-binding protein 4; Insulin resistance

基金项目:上海市浦东新区科技发展基金创新资金(PKT2011-Y25)

作者单位:200127 上海,上海交通大学医学院附属仁济医院妇产科(顾佳士,邱丽华);上海市浦东医院妇产科(顾佳士,杨晓宁)

通讯作者:邱丽华(Lilyqiulh@126.com)

(收稿日期:2013-10-28)

(编辑:车艳)