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目的:妊娠期糖尿病(GDM)是一种特殊类型的糖尿病,是在确定妊娠后发现或首次发生的程度不同的糖耐量受损或出现典型的糖尿病的症状。妊娠期糖尿病对胎儿、新生儿和孕妇都具有危害,对于胎儿高血糖可引起巨大儿、胎儿宫内生长受限、胎儿先天性畸形、胎死宫内等;对于新生儿可引起血糖过低及呼吸窘迫综合征等;对于孕妇可以引起妊娠期高血压疾病、感染、羊水过多、酮症酸中毒、巨大儿难产及手术产率增加等并发症;同时导致孕妇产后2型糖尿病发病率增加。所以妊娠期糖尿病不仅影响胎儿发育,也危害母亲健康以及新生儿健康。研究其发病分子机制对于该病的预防及治疗具有重要意义。叉头框蛋白1(Fox O1)是一个重要的转录因子,可以参与多个基因的调控。Fox O1在2型糖尿病中的功能已得到普遍公认,但其在GDM中的功能研究较少。已有研究表明,Fox O1的表达水平在GDM孕妇胎盘组织中增高,与GDM的发病相关,但其下游调控基因及相关信号通路尚不清楚,因此寻找其下游调控基因对于揭示Fox O1在妊娠期糖尿病中的功能具有重要意义。成纤维细胞生长因子(FGF)又称为肝素结合生长因子是一种能促进成纤维细胞有丝分裂、中胚层细胞生长的多肽类物质,还可刺激血管形成,在创伤愈合及肢体再生中发挥作用。目前关于FGF12功能的研究较少,在肿瘤中FGF12可以作为癌基因促进肿瘤细胞的增殖和转移;同时FGF12可以降低放疗诱导的细胞凋亡,降低放疗导致的组织损伤。FGF12在众多疾病发生发展中表现出其关键作用,但是FGF12在妊娠期糖尿病中的功能还未见报道。前期预实验对妊娠期糖尿病孕妇及正常孕妇胎盘组织测序分析筛选出FGF12是显著差异表达基因,说明其在妊娠期糖尿病的发病过程中所起到的作用不容忽视。研究表明Fox O1通过参与调控胰岛素抵抗、胰岛β细胞增殖分化和凋亡、糖脂代谢、氧化应激和炎症反应等在2型糖尿病的发生发展中扮演重要角色,目前普遍认为妊娠期糖尿病的发病机制与2型糖尿病相似。结合已有研究表明Fox O1在妊娠期糖尿病胎盘组织中高表达,我们推测FGF12与Fox O1之间是否存在一定联系,共同参与妊娠期糖尿病的发病过程呢?所以本研究目的在分子水平研究Fox O1与FGF12基因是否存在调控的关系,以进一步探讨Fox O1在妊娠期糖尿病中的作用机制。研究方法:1.根据世界卫生组织(WHO)推荐的2013版GDM指南诊断标准选取2019年于大连市妇幼保健院剖宫产分娩的妊娠期糖尿病孕妇18例,同期无产科合并症的OGTT正常剖宫产孕妇18例作为对照组,采集自愿放弃的胎盘组织。将2例GDM及2例正常的胎盘组织送北京百迈客公司进行RNA测序分析筛选出差异表达的基因FGF12。随后通过荧光定量PCR验证FGF12的m RNA水平在GDM孕妇胎盘组织中表达情况,免疫组化验证FGF12的蛋白水平在GDM孕妇胎盘组织中表达情况,并证实RNA测序结果。应用Western blot检测验证Fox O1在GDM孕妇胎盘中表达情况,Fox O1和FGF12在GDM孕妇胎盘组织中的表达的相关性。通过荧光素酶报告基因实验检测Fox O1对FGF12基因启动子活性的影响,利用生物信息学分析并查找Fox O1在FGF12基因启动子上的潜在结合位点。2.以滋养层细胞HTR8/SVneo为研究对象,构建FGF12敲低或过表达质粒,并通过慢病毒系统建立稳定敲低或过表达FGF12的滋养层细胞HTR8/SVneo细胞系,通过荧光定量PCR和Western blot检测FGF12敲低或过表达效果。通过Transwell和克隆形成实验及CCK8实验检测FGF12改变后对滋养层细胞HTR8/SVneo迁移和增殖能力的影响。3.在HTR8/SVneo细胞中敲低或过表达Fox O1,通过荧光定量PCR和Western blot检测内源性FGF12表达的变化。通过荧光素酶报告基因实验检测在HTR8/SVneo细胞中Fox O1对FGF12基因启动子活性的影响。利用染色体免疫共沉淀实验证实Fox O1直接结合在FGF12基因启动子上的潜在结合位点而发挥调控作用。在FGF12过表达的HTR8/SVneo细胞及对照细胞中改变Fox O1的表达对细胞生物学行为影响。4.模拟妊娠期糖尿病患者体内高糖环境,通过流式细胞仪检测FGF12敲低或过表达对高糖诱导的HTR8/SVneo细胞凋亡影响。证实在GDM患者胎盘组织中Fox O1对FGF12基因的调控作用。结果:1.通过RNA测序,筛选出91个下调、145个上调显著差异表达的基因。荧光定量PCR检测证实以糖耐量正常孕妇胎盘组织作为对照,FGF12的m RNA水平在GDM孕妇胎盘组织中显著下降。免疫组化实验进一步验证FGF12蛋白水平在GDM孕妇胎盘组织中显著下降。Western blot检测Fox O1在GDM孕妇胎盘中表达增加,Fox O1和FGF12的表达呈负相关。荧光素酶报告基因检测过表达Fox O1抑制了FGF12启动子活性;转录因子Fox O1在FGF12基因启动子上游-1199bp至-1188bp有一个潜在的结合位点(tgttgttgact)。2.敲低FGF12后HTR8/SVneo细胞的迁移和增殖数量显著减少;过表达FGF12后HTR8/SVneo细胞的迁移和增殖数量显著增加,差异有显著性,有统计学意义。3.在滋养层细胞中敲低Fox O1后FGF12 m RNA和蛋白水平的表达显著升高;过表达Fox O1后FGF12的m RNA和蛋白水平的表达显著降低。荧光素酶报告基因检测在滋养层细胞HTR8/SVneo中敲低Fox O1后FGF12启动子活性增加;过表达Fox O1后FGF12启动子活性降低。染色体免疫共沉淀实验证实Fox O1直接可以结合在FGF12启动子上调控其活性。Fox O1转录调控FGF12,使过表达FGF12的HTR8/SVneo细胞迁移和增值能力降低。4.流式细胞仪检测发现敲低FGF12使高糖诱导的HTR8/SVneo细胞的凋亡数量增加;反之,过表达FGF12使高糖诱导的HTR8/SVneo细胞的凋亡数量减少,差异有显著性,有统计学意义。结论:1.FGF12的蛋白及m RNA水平在GDM孕妇胎盘组织中表达下降。在GDM孕妇胎盘组织中Fox O1的蛋白水平表达增加,且Fox O1与FGF12的表达呈负相关。转录因子Fox O1抑制FGF12基因启动子的活性。2.在滋养层细胞HTR8/SVneo中敲低FGF12抑制细胞迁移和增殖;反之,过表达FGF12促进细胞迁移和增殖。3.在滋养层细胞HTR8/SVneo中Fox O1与FGF12的表达呈负相关;转录因子Fox O1抑制FGF12启动子活性。转录因子Fox O1通过抑制FGF12基因表达抑制滋养层细胞HTR8/SVneo的增殖和迁移能力。4.敲低FGF12促进高糖诱导的HTR8/SVneo细胞凋亡;反之,过表达FGF12抑制高糖诱导的HTR8/SVneo细胞凋亡。