二甲双胍对妊娠期糖尿病小鼠妊娠期及中年肾脏的影响及机制

发布时间：2020-03-24 06:06

【摘要】：目的:妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus,GDM)是指妊娠前血糖正常,妊娠后才出现的糖代谢异常。随着生活水平的改善和饮食结构的改变,GDM的发生率在全球范围内呈现逐年增加趋势。GDM对母儿均有不良影响,如:巨大儿、产后出血、肩难产、自发性流产、子痫前期、胎儿畸形、新生儿脑病、新生儿高胆红素血症、新生儿低血糖等,同时还增加母代2型糖尿病、心血管疾病及子代远期肥胖等代谢性疾病的风险。大多数GDM患者经过饮食控制和运动治疗,能将血糖控制在满意范围。但对于血糖控制不满意的GDM患者,目前我国GDM治疗指南推荐的药物只有胰岛素。胰岛素需皮下注射,患者依从性较差,且不易管理。二甲双胍是有效治疗2型糖尿病的口服药物,其在GDM患者应用的安全性及有效性不断得到验证,但目前二甲双胍治疗GDM尚未写入我国GDM治疗指南,相关基础研究比较少。本研究旨在通过GDM小鼠模型研究妊娠期使用二甲双胍对GDM小鼠妊娠期及中年肾脏的影响及机制。方法:(1)通过高脂饮食诱导C57小鼠GDM模型,并测定孕鼠体重、口服葡萄糖耐量试验(Oral glucose tolerance test,OGTT)、空腹血糖、胰岛素抵抗指数(Homeostasis model assessment for insulin resistance,HOMA-IR)等,以确定C57 GDM小鼠模型诱导是否成功。(2)GDM治疗组在E11.5d-E17.5d给予不同浓度(300、600mg·kg-1·d-1)二甲双胍进行干预。所有孕鼠于E16.5d行OGTT,检测糖耐量水平;于E17.5d取尿标本测定尿微量蛋白,检测肾功能损伤水平;于E18.5d取血液标本测定空腹血糖、空腹胰岛素和HOMA-IR,检测胰岛素抵抗水平;测定血清中β2-微球蛋白,检测肾功能损伤水平;肾脏HE染色、PAS染色观察肾脏的病理学改变;测定血清中炎症细胞因子IL-6、TNF-α,并检测与肾功损伤指标尿微量蛋白、血清中β2-微球蛋白的相关性,检测IL-6、TNF-α是否与二甲双胍对GDM小鼠妊娠期肾脏的保护作用有关;Western blotting检测肾脏丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族成员细胞外调节蛋白激酶(Extracellular regulated protein kinases,ERK)、c-Jun氨基末端激酶(c-Jun N-terminal kinase,JNK)、P38的表达,检测MAPK通路是否与二甲双胍对GDM小鼠妊娠期肾脏的保护作用有关。(3)GDM治疗组在E11.5d-E17.5d给予600 mg·kg-1·d-1二甲双胍进行干预。分娩后给予维持饲料至26周龄。行OGTT,检测糖耐量水平;取尿标本测定尿微量蛋白,检测肾功能损伤水平;取血液标本测定空腹血糖、空腹胰岛素和HOMA-IR,检测胰岛素抵抗水平;测定血清中β2-微球蛋白,检测肾功能损伤水平;肾脏HE染色、PAS染色观察肾脏的病理学改变;测定血清中炎症细胞因子IL-6、TNF-α,检测IL-6、TNF-α是否与孕期二甲双胍治疗对GDM小鼠中年期肾脏的保护作用有关;Western blotting检测肾脏MAPK家族成员ERK、JNK、P38的表达,检测MAPK通路是否与孕期二甲双胍治疗对GDM小鼠中年期肾脏的保护作用有关。结果:(1)HFD诱导的C57小鼠GDM模型表现为体重明显增加、OGTT各时间点血糖、AUC、HOMA-IR明显升高。(2)二甲双胍对GDM小鼠妊娠期肾脏的保护作用:GDM组小鼠表现为体重明显增加、糖耐量异常和胰岛素抵抗;肾功损伤指标尿微量蛋白和β2-微球蛋白明显增加;肾脏HE染色示肾小球体积增大,肾脏PAS染色示基底膜增厚和间质增生;血清中炎症细胞因子IL-6、TNF-α明显升高;p-ERK、p-P38、p-JNK蛋白表达均明显升高。二甲双胍治疗组小鼠体重、糖耐量异常、胰岛素抵抗水平均明显下降;肾功损伤指标尿微量蛋白和β2-微球蛋白均明显下降、肾小球体积减小(HE染色)、肾脏基底膜增厚和间质增生缓解(PAS染色)、血清中炎症细胞因子IL-6、TNF-α明显下降;p-ERK、p-P38、p-JNK蛋白表达均明显下降。(3)孕期二甲双胍治疗对GDM小鼠中年期肾脏的保护作用:GDM小鼠中年时体重增加、糖耐量异常和胰岛素抵抗仍然存在;肾功损伤指标血清中β2-微球蛋白与对照组相比无明显差异,尿微量蛋白仍明显高于对照组;肾小球体积与对照组相比无明显差异(HE染色);基底膜厚度与对照组相比无明显差异(PAS染色)。血清中IL-6、TNF-α明显高于对照组,p-ERK、p-P38、p-JNK蛋白表达均明显高于对照组。孕期二甲双胍治疗组小鼠体重、糖耐量异常和胰岛素抵抗水平明显下降;肾功损伤指标尿微量蛋白明显下降;血清中IL-6、TNF-α明显下降;p-ERK、p-P38、p-JNK蛋白表达也明显下降。结论:(1)HFD诱导的C57小鼠GDM模型表现为体重增加、糖耐量异常及胰岛素抵抗,C57小鼠GDM模型诱导成功。(2)二甲双胍可以降低GDM孕鼠体重,改善糖耐量异常及胰岛素抵抗,逆转肾功损伤及病理学改变,二甲双胍对GDM小鼠妊娠期肾脏的保护作用可能与炎症因子、MAPK通路有关。(3)GDM小鼠中年期体重增加、糖耐量异常和胰岛素抵抗仍然存在;部分肾功损伤及病理学改变已自行恢复;尿微量蛋白仍明显高于对照组,提示GDM对于肾功的损伤可能是持久性的;孕期二甲双胍治疗可降低GDM小鼠中年期体重,改善糖耐量异常及胰岛素抵抗,逆转肾功损伤,二甲双胍对GDM小鼠中年期肾脏的保护作用可能与炎症因子、MAPK通路有关。
【图文】：

GDM 组 OGTT 各时间点（0min、30min、60min、90min、120min）血糖均明显高于对照组，差异有统计学意义（(P＜0.05，详见表 1）。OGTT 血糖的 AUC，GDM 组显著高于对照组(P＜0.05)，提示 GDM 组小鼠出现糖耐量受损。表 1：E16.5d OGTT 各时间点血糖的比较Table 1: Comparison of blood glucose at each time point of OGTT at E16.5dMeasurements control GDM model0 min 4.92±0.46 5.62±0.38*30 min 13.87±0.82 17.00±0.68***60 min 11.15±0.83 12.87±0.43**90 min 7.18±0.44 9.55±0.39***120 min 5.15±0.24 5.51±0.27*注：*P<0.05,**P<0.01,***P<0.001 vs. the control group, n=6.

图 1.2 E18.5d 体重、HOMA-IR 及胎盘等的比较Figure 1.2 Comparison of body weight, HOMA-IR and placenta, etc. between the GDMgroup and the control group at E18.5dA）GDM 组与对照组体重的比较。B）GDM 组与对照组空腹血糖的比较。C）GDM 组与对照组空腹胰岛素的比较。D）GDM 组与对照组 HOMA-IR 的比较。E）GDM 组与对照组胎盘重量的比较。F）GDM 组与对照组体重/胎盘的比较（n=6, *P<0.05, **P<0.01,***P<0.001 vs.the control group）。A) Comparison of body weight. B) Comparison of fasting blood glucose. C) Comparison offasting insulin. D) Comparison of HOMA-IR. E) Comparison of placental weight. F) Comparison ofbody weight/placenta. (n=6, *P<0.05, **P<0.01,***P<0.001 vs. the control group).综上所述，GDM 组小鼠在孕早期血糖水平与对照组无明显差异，而孕晚期表现为体重显著增加，糖耐量异常和胰岛素抵抗，胎盘重量明显增加，，符合 GDM 表型，提示：C57 GDM 小鼠模型建立成功。
【学位授予单位】：重庆医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R714.256

【参考文献】

相关期刊论文 前1条

1 杨莉;田杰;王跃芬;;合并妊娠期糖尿病高龄初产对妊娠及其结局的影响[J];四川医学;2015年12期

本文编号：2597915