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背景妊娠期糖代谢异常是指妊娠期内首次发生或发现的糖代谢紊乱,主要包括妊娠期糖耐量受损(GIGT)和妊娠期糖尿病(GDM)。无论GIGT还是GDM都对母婴危害极大。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)系统是细胞内重要信号转导系统,参与细胞的生长、分化、凋亡等生理病理过程。P38MAPK是其重要成员,多种应激物质均可引起P38MAPK的表达变化,产生多种生物学效应,对机体带来不利影响。国内外大量研究发现,P38MAPK在2型糖尿病心脏、肾脏的氧化应激损伤、细胞凋亡中具有促进作用,但在妊娠期糖代谢异常疾病中研究甚少。目的本实验通过建立妊娠期糖代谢异常大鼠模型,初步探讨P38MAPK在妊娠期糖代谢异常大鼠心脏、肾脏组织中的表达变化及与细胞凋亡的关系。材料与方法选取雌性SD大鼠40只,雄性10只,体重190-220g,将雌性大鼠分为高糖高脂饮食-孕鼠组(sucrose and fat diet pregnant rat, SFP)和未孕组(sucrose and fat diet virgin rat, SFV),普通饮食-孕鼠组(normal diet pregnant rat, NP)和未孕组(normal diet virgin rat, NV),相应组受孕。四组大鼠于受孕组妊娠第18天行口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test, OGTT),妊娠第20天麻醉后心内取血,检测空腹血糖(FPG)、空腹胰岛素(FINS),总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)等指标,计算胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。心脏取血后,脱臼法处死大鼠,取心脏、肾脏组织,一份行逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测心、肾组织中P38MAPKmRNA的表达水平,一份做石蜡切片用于细胞凋亡原位检测(TUNEL检测法),计算凋亡指数；同时取胰腺组织行苏木精-伊红(HE)染色,光镜下观察组织病理变化。经SPSS10.0统计学分析软件进行数据分析,比较四组之间空腹血糖,空腹胰岛素,总胆固醇,甘油三酯,胰岛素抵抗指数,心脏、肾脏组织中P38MAPK的表达水平、细胞凋亡等变化,分析四组之间P38MAPK的表达水平有无差异及与细胞凋亡的相关性。结果(1)SFP组的空腹血糖、血脂、胰岛素水平、胰岛素抵抗指数与其他3组相比(NP组,NV组,SFV组)明显升高,差异具有统计学意义(P<0.01)。口服葡萄糖耐量试验提示SFP组的血糖在0min,30min,60min,120min增高,与其他三组相比,差异均具有统计学意义(P<0.01)。胰腺组织病理切片显示胰岛细胞增生肥大,胰岛功能代偿。以上提示高糖高脂饮食喂养的妊娠期大鼠模型建立。(2)P38MAPKmRNA在心脏、肾脏组织中均有表达,在SFP组的表达水平明显升高,与其它三组相比,差异具有统计学意(P<0.01)；在SFV组和NP组,P38MAPKmRNA的表达水平与NV组相比也有所升高,差异有统计学意义(P<0.05)；在SFV组和NP组之间的比较,其P38MAPKmRNA表达水平的升高无统计学意义(P>0.05)。(3) TUNEL原位凋亡检测结果显示：在心脏,肾脏组织中,凋亡指数从SFP组,SFV组到NP组均依次降低(2.27±0.13,1.46±0.13,1.44±0.14,P<0.05；2.34±0.12,1.44±0.13,1.41±0.15,P<0.05),在NV组几乎无凋亡细胞存在。SFP组凋亡指数与SFV组,NP组之间相比,差异具有统计学意义(P<0.01)；SFV组与NP组相比,凋亡指数差异无统计学意义(P>0.05)。(4)单因素相关分析显示,在心脏、肾脏组织中,SFP组、SFV组、NP组,P38MAPKmRNA的表达量与细胞凋亡指数均呈正相关,相关指数r依次降低(0.925,0.615,0.531；0.946,0.642,0.547)。结论1.高糖高脂饮食喂养的妊娠期大鼠,存在与人类妊娠期糖代谢异常的类似改变,可作为研究妊娠期糖代谢异常疾病的模型使用。2.正常大鼠经高糖高脂饮食喂养,心、肾组织中P38MAPK表达水平升高,出现细胞凋亡,二者呈正相关,提示糖脂毒性、氧化应激引起的P38MAPK和细胞凋亡可能共同参与了大鼠心、肾损伤。3.妊娠期大鼠经正常饮食喂养,存在生理性胰岛素抵抗；心、肾组织中P38MAPK表达水平升高,出现细胞凋亡,二者呈正相关,提示生理性胰岛素抵抗、P38MAPK和细胞凋亡可能参与了妊娠大鼠心、肾的细胞损伤。4.经妊娠期高糖高脂饮食喂养,糖脂毒性、氧化应激、胰岛素抵抗等因素叠加,大鼠心、肾组织中P38MAPK明显高表达,出现细胞凋亡,二者呈显著正相关,提示其可能共同参与了妊娠期糖代谢异常的心、肾病理改变。
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