Bcl-2、Bax、Fas在妊娠期糖尿病胎盘绒毛细胞中表达及意义

GDM是指妊娠期间首次发生或发现的糖代谢异常, 对母胎可产生严重不良影响, 导致不良妊娠结局。我们将基因调控的细胞凋亡与胎盘形态结构、功能等的改变结合, 定量研究凋亡基因在胎盘中表达以便进一步了解GDM的发病原因。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选择2007年3月至2008年3月广州市红十字会医院建卡产检及分娩的孕妇, GDM的20例为A组, GIGT的20例列入B组, C组则为25例正常孕妇。3组孕妇年龄、孕次、产次、孕周比较, P>0.05, 无差别。

1.2 诊断标准

(1) 2次或2次以上空腹血糖≥5.8mmol/L者, 诊断GDM。 (2) OGTT:0、1、2、3h血糖分别为5.6、10.3、8.6、6.7mmol/L, 其中2项或以上达到或超过正常值, 诊断为GDM。仅1项高于正常值, 诊断为GIGT。

1.2 研究方法

留取胎盘中央组织, 常规制片, 免疫组化染色, 置显微镜下观察, 以胞浆、胞膜呈棕黄色颗粒为阳性染色。每张免疫组化片取5个200倍视野, 图像分析仪测其平均阳性染色面积及灰度。灰度[1]以黑为零级。

1.3 统计方法

计量资料以均数±标准差表示, 图像分析结果用平均阳性面积和灰度表示, U值为上述两者比值, 采用SPSS 10.0统计软件包进行方差分析、χ2检验等, 显著检验水准α=0.05。

2 结果 (表1)

Bcl-2、Bax、Fas在3组均可检测到, 在其中均有表达, Bcl-2在A组阳性面积最小、灰度最大, U值有统计学意义 (P<0.01) , B组次之, 表明Bcl-2在A、B组中表达较正常减少, 而A组表达最少。而Bax、Fas在A组阳性面积最大、灰度最小, U值有统计学意义, P<0.01, B组次之, 表明Bax、Fas在A、B中表达较正常组增强, 且A组表达最强。

妊娠结局:A、B组孕妇发生FGR、羊水过少比例高于正常妊娠组, P<0.01 (χ2=9.47) 且因胎儿窘迫、羊水过少剖宫产率明显升高, χ2=4.27, P<0.05, 均有统计学意义。

3 讨论

GDM是常见的妊娠合并症, 目前对GDM的发病机制的研究已深入基因方面。胎盘结构和功能的正常是胎儿在宫内生存及生长发育的重要条件。研究发现GDM患者胎盘血管病变时镜下见绒毛小动脉管壁增厚、管腔狭窄、微绒毛减少等, 影响细胞和外界物质的交换, 导致不良妊娠结局。胎盘绒毛细胞的异常改变过程如何?凋亡是细胞程序性死亡或对外界刺激所作出的反应。Neslon[2]及Smith[3]等研究发现细胞的凋亡贯穿整个妊娠过程, 伴随胎盘发育而变化。细胞凋亡是受自身基因调控的。细胞凋亡基因包括Bcl-2、Bax、Fas等, 其与病理妊娠发生发展关系密切, 在胎盘细胞凋亡中起抑制或促进作用。

(1) 本研究发现抑凋亡与促凋亡基因Bcl-2、Bax、Fas均表达于正常妊娠中, 进一步证明凋亡存在于正常妊娠中, 这与Neslon[2]等研究一致, 凋亡基因在其中共同作用, 维持胎盘细胞凋亡的平衡, 保证胎盘正常形态、功能, 进而维持正常妊娠。

(2) Bcl-2是抑凋亡的基因, Marzioni[4]等发现在受损伤的绒毛滋养层Bcl-2的表达明显高于其他部位, 提示有保护作用, 使它们不发生凋亡, 但Smith[3]等研究却发现合体滋养层中也有细胞凋亡现象, 说明Bcl-2不能完全阻止细胞的凋亡。本研究显示Bcl-2在正常妊娠阳性平均面积较GDM、GIGT增大, 而灰度减少, U值有统计学意义, 提示Bcl-2在GDM、GIGT及正常妊娠胎盘细胞中有不同程度的表达, 并以正常妊娠为显著, 其在凋亡调控中主要减少细胞凋亡, 延长细胞寿命, 反之在GDM、GIGT组, 可能其保护作用减少, 细胞凋亡增加, 导致疾病发生发展。Bax主要作用是促凋亡, 可以抑制Bcl-2的作用。Oltvai等[5]研究提示Bcl、Bax通常以二聚体的形式发挥作用。Bax/Bax增多, 则会引起细胞线粒体通透性改变, 导致细胞凋亡。Bcl-2/Bcl-2、Bcl-2/Bax增多则抑制细胞凋亡。Bax与Bcl-2比值最终决定促凋亡或抑凋亡起主要作用。本实验显示Bax在GDM、GIGT中表达增强, 而Bcl-2在其中的表达减少, 两者异常表达在细胞凋亡中起协同作用, 以促凋亡为主。Allaire等[6]发现Fas在妊娠期高血压疾病中表达较正常显著增高, 导致胎盘浅着床, 胎儿移植物遭到排斥, 从而导致疾病发生。在GDM及GIGT中Fas表达增加与正常妊娠有显著差别, 提示Fas虽然在正常妊娠及GDM中均有表达, 但主要参与促凋亡, 与Bax一起发挥促胎盘细胞凋亡作用。三者在GDM中表达最终共同作用为促凋亡, 可能导致胎盘绒毛细胞凋亡加速, 引起胎盘细胞结构功能改变, 导致疾病进一步发生发展。

(3) GDM、GIGT组发生羊水过少等并发症明显高于正常, 同时因胎儿窘迫、羊水过少剖宫产率亦明显升高, 可能为Bax、Fas等促凋亡基因表达上调, 而Bcl-2等表达下调, 致胎盘细胞凋亡增加, 胎盘细胞结构功能改变, 引起不良妊娠结局。

摘要：目的 定量检测妊娠期糖尿病 (GDM) 、妊娠期糖耐量异常 (GIGT) 及正常孕妇胎盘绒毛细胞的凋亡基因Bcl-2、Bax、Fas在其中的表达情况, 探讨其表达对GDM病理生理异常改变及妊娠结局的影响。方法 采用免疫组化法和图像分析技术测定GDM (A组) 、GIGT (B组) 和同期分娩的正常妊娠孕妇 (C组) 胎盘绒毛细胞中Bcl-2、Bax、Fas的表达。结果 (1) Bcl-2、Bax、Fas均表达于3组孕妇胎盘绒毛细胞。 (2) Bcl-2在A、B组孕妇胎盘绒毛细胞中表达比正常组减少, 有统计学意义, P<0.01;Bax、Fas在A、B组孕妇胎盘绒毛细胞中表达高于正常组, 有统计学意义, P<0.01。 (3) A、B组孕妇FGR、羊水过少发生率比正常妊娠组高, P<0.01;同时因胎儿窘迫、羊水过少剖宫产率升高, P<0.01, 均有统计学意义。结论 Bcl-2、Bax、Fas在胎盘中异常表达导致胎盘细胞过度凋亡可能与GDM发病有关, 从而导致不良妊娠结局。

关键词：妊娠期糖尿病,胎盘细胞凋亡,Bcl-2,Bax,Fas

参考文献

[1] 申洪.免疫组化染色定量方法研究[J].中国组织化学与细胞化学杂志, 1995.

[2] Neslon DM.Apoptosis changes occur in syncytiontrophoblast of human placentavilli where fibrin type fibrinoin is deposited at discontinuities in the villoustrophblast[J].Placenta, 1996, 17:387～391.

[3] Smith SC, Baker PN, Symonds EM.Placental apoptosis in normal human pregnancy[J].Am J Obstet Gynecol, 1997, 177:57～65.

[4] Marzioni D, Muhlhljauser J, Crescimanno C.et al.Bcl-2expression in the human placenta and its correlation with fibrin deposits[J].Human Reprod, 1998, 13:1717～1722.

[5] Oltvai ZN, Milliman CL, Korsmeyer SJ.Bcl-2heterodimerizes in vitro with a conserved homolog that accelerates programmed cell death[J].Cell, 1993, 74 (4) .

[6] Allarire AD, Ballenger KA, Wells SR, et al.Plcental apoptosis in preeclampsia[J].Obstet Gynecol, 2000, 96 (2) :271～276.