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[目的]通过研究妊娠期糖尿病大鼠血清铁蛋白与胰岛素抵抗及胰岛素受体IRS1-PI3K-AKT通路某些信号因子表达的相关性,探讨血清铁蛋白与胰岛素抵抗可能的相互影响作用,进而推断血清铁蛋白与妊娠期糖尿病发病机制的关系,使大家提高对妊娠期糖尿病孕妇高铁状态可能存在健康隐患的广泛关注,建议在临床上的诊治过程中对妊娠期糖尿病孕妇并不绝对采用常规补铁,并在GDM的诊治及预防中提出新的关注点。[方法]1.高脂饲料诱导妊娠期糖尿病大鼠模型的建立与实验组织的获取选取健康雌性SD大鼠55只,体重在180～200g之间;健康雄性SD大鼠9只,体重在250～300g之间。用普通饲料适应性喂养2周后,随机将其分为高脂饲料组(HF组)30只与低脂饲料组(NC组)25只,HF组给予高脂饲料喂养,NC组与9只雄性SD大鼠继续采用普通饲料喂养。HF组与NC组饲养3月后分别与雄性大鼠合笼,将未孕、孕7天、孕14天、孕20天大鼠分别命名为未孕组、早孕组、中孕组、晚孕组。在整个观察期内定期称量体重,并测量空腹血糖(fasting insulin,FPG)。于处死前一天对雌鼠行口服葡萄糖耐量试验(oral glu cose toleran ce test,OGTT),并计算每组葡萄糖曲线下面积(area under the curve of blood glucose,AUG)。OGTT实验后一天,各组大鼠采用10%水合氯醛(按0.3ml/100g的剂量)腹腔注射麻醉后,取各组大鼠所需血清及组织后处死。采用酶联免疫吸附实验(ELISA)检测大鼠血清胰岛素(fasting insulin,FINS)及C肽水平,运用稳态模型(homeostasis model assessment,HOMA)计算胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment-insulin resistance,HOMA-IR)=FPG×FINS/22.5,计算胰岛素敏感指数(homeostasis model assessment-insulin sensitivity,HOMA-IS),公式为 HOMA-IS=22.5/FPGX FINS,并且计算胰岛 β 细胞功能指数(HOMA β-cell index,HBCI),公式为 HBCI=20×FINS/(FPG-3.5),以此判断胰岛素抵抗程度。2.妊娠期糖尿病大鼠血清铁蛋白的测定、肝脏中PI3K、IRS1因子的表达及与胰岛素抵抗的相关性分析检测血清铁蛋白(Serum ferritin,SF)水平,并分析大鼠妊娠期各参数与血清铁蛋白的关系。大鼠肝脏组织分别应用逆转录聚合酶链式反应(reverse transcription polymerase chain reaction,RT-PCR)和 Western blotting 测定其中PI3K、IRS1的mRNA及蛋白的表达情况,分析与血清铁蛋白及胰岛素抵抗的相关性。[结果]1.高脂饮食喂养一月后,HF组大鼠体重明显高于NC组(252.99±21.13 vs.188.3±21.77,P<0.05),该趋势持续到合笼前,孕期HF组大鼠体重增加明显,早、中、晚孕期HF组孕鼠体重较NC组明显增加(337.62±29.03 vs.287.21±27.72;365.11±25.36 vs.319.2±27.68;412.62±38.66 vs.360.13±25.73,P<0.05)。2.HF组大鼠的空腹血糖在未孕及早中孕期显著高于NC组大鼠(5.23±0.67 vs.4.39±0.23;5.39±0.84vs.4.68±0.36;5.39±0.61vs.4.65 ± 0.44,P<0.05)。3.OGTT结果显示:两组血糖值均在第30min达到最大值,在第30min和第60minHF 组大鼠的血糖值明显高于NC 组(9.56±3.21vs.6.91±1.25;7.59±1.61 vs.5.27±0.67,P<0.05),HF组大鼠的葡萄糖耐量曲线下面积显著大于NC 组(14.95±0.83vs.12.38±1.14,P<0.05)。4.HF组大鼠胰岛素、C肽水平在孕期都显著高于NC组大鼠(P<0.05),随着胰岛素分泌的增加,胰岛素抵抗明显(P<0.05)。HF组的HOMA-IR在早、中、晚孕期均显著高于NC组(P<0.05),HF组的HBCI在早孕期显著高于NC组(P<0.05),HOMA-IS指标仅在中孕期显著低于NC组,有统计学差异(4.98±3.57 vs.11.52±5.47,P<0.05),整个孕期其余时间均低于NC组,但是没有统计学差异。5.HF组在各个孕期SF均比NC组显著增高(P<0.05),两组血清铁蛋白均随孕周增加而下降。6.HF组中,SF与未、早、中、晚期的HOME-IR皆成正相关,与未孕期的体重、早孕期的FPG、中孕期的FINS、晚孕期的FPG成正相关(P<0.05),与早孕期的FINS成负相关(P<0.05),与其余指标皆无相关性。NC组中,仅在未孕期,SF与体重成正相关(P<0.05),与其余指标皆无相关性。7.HF组肝脏组织中PI3K mRNA的表达在未孕期达到峰值,后随孕周增加而下降,晚孕期最低。NC组孕期PI3K水平高于孕前,早孕期时达峰值且随孕周增加下降。HF组肝脏组织中IRS1 mRNA的表达水平明显低于NC组,从孕前到各个孕期变化不明显。NC组孕期IRS1水平在怀孕后下降,而在晚孕时升高达峰值。PI3K及IRS1在肝脏组织中的蛋白表达与mRNA表达基本一致。[结论]1.对比体重、血糖、OGTT实验、胰岛素、C肽及稳态模型可见,由高脂饮食诱导的SD大鼠与普通大鼠相比存在体重过重、血糖、胰岛素及C肽较高、高胰岛素抵抗、低胰岛素敏感等特征,与妊娠期糖尿病临床表现基本一致,提示GDM模型建立成功。2.妊娠期糖尿病大鼠血清铁蛋白在整个孕期显著高于与正常大鼠,且与胰岛素抵抗成正相关。提示铁蛋白与GDM的发生具有相关性。随着孕期的增长铁蛋白水平呈下降趋势。3.PI3K在GDM大鼠肝脏中的表达在整个孕期均比正常大鼠高,且在孕期比孕前有较大幅度下降,晚孕期降至最低,与血清铁蛋白变化趋势大致相同。提出假说:在血清铁蛋白的作用下,肝脏中的PI3K表达上调,导致胰岛素抵抗的发生,PI3K随着血清铁蛋白的波动而产生变化。4.IRS1在GDM大鼠肝脏中的表达在整个孕期均比正常大鼠低,在孕期变化不明显,而在孕晚期为最低。提出假说:在肝脏中,血清铁蛋白使IRS1的表达受抑制,导致胰岛素抵抗的发生,受累加作用等的影响在孕晚期降至最低。5.在孕早期可根据血清铁蛋白的显著增加预测GDM的发病,血清铁蛋白可作为GDM的检测指标之一,GDM患者在孕期应谨慎补铁,但对于SF与IR的机制仍需进一步深入研究。