核因子κB与妊娠糖尿病大鼠子宫内膜胰岛素抵抗关系的研究

摘要

妊娠糖尿病(GDM)是指在妊娠期间出现或者首次被发现的糖耐受不良，它是围生期一种常见的并发症，发病率有逐年上升的趋势。GDM的发生对母亲和胎儿的健康有严重的危害，孕期母亲糖代谢异常可影响胎儿着床及发育，引起自然流产率较正常妊娠增加。胰岛素抵抗(IR)是GDM的病理学基础，对GDM的发生发展起关键作用。
　　核因子-κB(NF-κB)是一种重要的核转录因子，广泛存在于细胞中，它参与了细胞信号转导和基因表达调控，在机体的免疫应答、炎症反应和细胞的生长发育等方面都发挥着重要的作用。炎症因子如肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、氧化应激、游离脂肪酸(FFA)等均能激活NF-κΒ。NF-κB可通过影响胰岛素通路的关键分子干扰胰岛素信号的传递，进而导致IR的发生。葡萄糖转运蛋白-4(GLUT-4)是胰岛素信号转导通路的关键分子，主要负责机体各类细胞的基础糖需求。GLUT-4蛋白表达的下调能够导致组织对胰岛素敏感性降低，进而引起IR。子宫是女性生殖功能的基本单位，也是机体能量代谢活跃的器官。子宫内膜含有介导胰岛素作用的所有信号蛋白和代谢酶，在胰岛素的刺激下，子宫内膜组织摄取并利用葡萄糖，进而为子宫内膜的生长和分化提供能量保证。孕期子宫内膜对葡萄糖的摄取及利用又为胎儿的正常发育提供保证。
　　目的：
　　(1)构建GDM大鼠模型，观察GDM对大鼠胚胎着床与流产情况的影响。
　　(2)研究GDM大鼠子宫内膜组织中TNF-α、FFA、NF-κB、GLUT-4的表达变化，并应用NF-κB抑制剂四氢化吡咯二硫代氨基甲酸酯(PDTC)进行干预，观察抑制NF-κB以后，大鼠子宫内膜组织中GLUT-4表达的变化。
　　(3)探讨NF-κB、GLUT-4在GDM大鼠子宫内膜IR发病及发展过程中的可能作用机制。
　　方法：
　　(1)30只SD孕鼠随机分为正常妊娠对照(NC)组、妊娠糖尿病(GDM)组和PDTC干预组，每组10只。采用腹腔注射链脲霉素(STZ)建立大鼠GDM的模型。PDTC干预组大鼠在建模后每日腹腔注射PDTC(40mg/kg)。检测大鼠药物注射前，用药3d后(妊娠4d)和妊娠20d时体重、血糖的变化。将大鼠于分娩前即妊娠20d处死，分离出子宫并计数大鼠胚胎着床与流产情况。
　　(2)应用HE染色观察各组大鼠子宫内膜的形态学改变。
　　(3)应用ELISA法测定各组大鼠子宫内膜匀浆中TNF-a含量的变化，比色法测定各组大鼠子宫内膜匀浆中FFA的含量变化。
　　(4)应用免疫组化，westernblot检测各组大鼠子宫内膜组织NF-κB，GLUT-4的表达变化，用RT-PCR检测各组大鼠子宫内膜组织GLUT-4mRNA的表达变化，并做相关性分析。
　　结果：
　　(1)三组大鼠体重均有增长，但GDM组和PDTC干预组在妊娠4d及妊娠20d时体重均低于NC组(P<0.01)。GDM组和PDTC干预组大鼠注射STZ3d后即妊娠4d时和妊娠20d时血糖较NC组均明显升高(P<0.01)。GDM组与NC组相比，胚胎着床数下降(P<0.01)，流产数增高(P<0.01)。PDTC干预组胚胎着床数比GDM组有所增加(P<0.01)。
　　(2)与NC组相比，GDM组大鼠子宫内膜腺体数目减少，腺体多为单个分散排列，腺腔小而直，腺上皮未见分泌泡，部分间质水肿，有细胞坏死脱离现象。PDTC干预组大鼠子宫内膜腺体数目较GDM组相对增多，腺腔增大，但腺体仍多为单个分散排列，但未见间质水肿、细胞坏死现象。
　　(3)与NC组相比，GDM组和PDTC干预组大鼠子宫内膜组织匀浆中TNF-a、FFA的表达水平均增加(P<0.01)。
　　(4)与NC组相比，GDM组大鼠子宫内膜组织中NF-κB的蛋白表达明显增加(P<0.01)，GLUT-4的蛋白表达明显减少(P<0.01)。与GDM组相比，PDTC干预组大鼠子宫内膜组织中NF-κB的表达明显减少(P<0.01)，GLUT-4蛋白的表达明显增加(P<0.01)。与NC组相比，GDM组GLUT-4mRNA含量下降(P<0.01)，PDTC干预组较GDM组GLUT-4mRNA的含量增加(P<0.01)。TNF-a、FFA与NF-κB的蛋白表达均呈正相关(P<0.01)；NF-κB与GLUT-4蛋白表达呈负相关(P<0.01)。
　　结论：
　　(1)本研究通过腹腔注射STZ构建大鼠GDM模型，注射STZ后大鼠体重减轻，空腹血糖升高并能维持高血糖至妊娠结束，表明该大鼠模型构建成功。
　　(2)GDM组大鼠子宫内膜TNF-a、FFA的表达增加，且TNF-a、FFA与NF-κB的蛋白表达均呈正相关，说明TNF-a、FFA在GDM的高表达可活化NF-κB，从而使NF-κB在GDM组表达增加。
　　(3)GDM组GLUT-4的表达减少，用NF-κB抑制剂PDTC干预后，GDM组子宫内膜组织中NF-κB的表达下调，GLUT-4的表达上调，且NF-κB和GLUT-4的表达呈负相关，推测NF-κB可通过调节GLUT-4这一胰岛素信号转导通路关键分子的表达导致子宫内膜代谢紊乱造成子宫内膜IR，说明NF-κB和GLUT-4参与了GDM子宫内膜IR的发生，在临床上可导致胚胎着床、发育异常及流产等GDM相关疾病的发生。

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文献回顾

一 妊娠糖尿病与胰岛素抵抗

二 核因子κB

三 葡萄糖转运蛋白-4

四 肿瘤坏死因子-α、游离脂肪酸与妊娠糖尿病

正 文

实验一 大鼠 GDM 模型的构建及 GDM 对大鼠胚胎着床及流产情况的影响

1 材料与仪器

2 实验方法

3 实验结果

4 讨论

实验二 GDM 大鼠子宫内膜形态学改变及 TNF-α、FFA 在大鼠子宫内膜组织的表达

1 材料与仪器

2 实验方法

3 实验结果

4 讨论

实验三 NF-κB,GLUT-4 在 GDM 大鼠子宫内膜组织中表达变化及相关性分析

1 材料与仪器

2 实验方法

3 实验结果

4 讨论

小 结

参考文献

个人简历和研究成果

致谢