探讨哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin, mTOR)信号通路相关分子在妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus, GDM)孕妇胎盘组织及高浓度葡萄糖处理后的JEG3细胞中的表达情况。
方法选择2016年12月至2017年6月在北京大学第一医院行择期剖宫产的足月单胎妊娠的60例孕妇,其中GDM孕妇30例为GDM组,正常糖耐量(normal glucose tolerance, NGT)30例孕妇为NGT组。采用实时荧光定量聚合酶链反应、蛋白质印迹法和免疫组织化学法检测2组胎盘组织中mTOR、Rictor、Raptor、S6激酶(S6 kinase, S6K)及磷酸化S6K(phosphorylated-S6K, p-S6K)等mTOR信号通路相关分子的表达水平。采用蛋白质印迹法检测不同浓度葡萄糖(5.5、10.0、15.0、25.0、50.0 mmol/L)的培养基处理JEG3细胞24 h后的mTOR、S6K及p-S6K的表达情况。采用两独立样本t检验和单因素方差分析对数据进行统计学分析。应用Spearman相关分析不同浓度葡萄糖与mTOR信号通路分子表达水平的相关性。
结果GDM组孕妇的孕前体重指数、新生儿出生体重,以及空腹、服糖后1及2 h血糖值高于NGT组[分别为(23.4±3.5)与(21.6±2.7) kg/m2,t=-2.192;(3 618.3± 580.9)与(3 337.5±347.7) g,t=-2.727;(5.2±0.8)与(4.6±0.4) mmol/L,t=-3.947;(9.6±1.9)与(7.4±1.2) mmol/L,t=-5.332;(8.1±1.5)与(6.3±1.0) mmol/L,t=-5.314;P值均< 0.05]。GDM组孕妇胎盘组织中mTOR、Rictor及Raptor的mRNA表达水平高于NGT组(0.051±0.015与0.031±0.011,t=-5.635;0.038±0.017与0.026±0.010,t=-3.485;0.036± 0.012与0.025±0.011,t=-3.312;P值均<0.05);mTOR、Rictor、Raptor及p-S6K的蛋白表达水平亦高于NGT组(0.834±0.432与0.386±0.361,t=-2.249;0.589±0.236与0.262± 0.075,t=-3.726;0.767±0.345与0.323±0.109,t=-3.472;1.847±1.025与0.834±0.432,t=-2.575;P值均<0.05);p-S6K的蛋白表达强度亦高于NGT组(0.29±0.09与0.18±0.08,t=-3.122,P=0.004)。不同浓度的葡萄糖处理后的mTOR(分别为0.190±0.085、0.301±0.089、0.419±0.065、0.562±0.108、0.412±0.058,F=18.351)和p-S6K蛋白表达(分别为0.753±0.150、1.146±0.289、2.148±0.188、2.248±0.115、2.134±0.214,F=66.242)差异均存在统计学意义(P值均<0.05);且随着葡萄糖浓度的增加,mTOR和p-S6K蛋白表达存在线性增加的趋势(r=0.314,P=0.035;r=0.457,P=0.002)。
结论GDM孕妇的胎盘组织及高浓度葡萄糖刺激的JEG3细胞中存在mTOR信号通路相关分子的表达水平上调,说明mTOR信号通路与GDM存在一定的相关性,但具体机制有待深入研究。