胎盘外泌体介导妊娠期糖尿病胰岛素抵抗机制研究

Insulin resistance is the important etiology of gestational diabetes mellitus(GDM). Insulin resistance is associated with placentation, but the underline mechanism has not been clarified. We have found many proteins(e.g. 14-3-3 proteins) upregulated in GDM placenta may affect insulin signal pathway; and recent research show that, placenta impact the maternal body by releasing exosome. Therefore, we presume that, placenta-derived exosomes may carry proteins that will affect insulin pathway to maternal body and induce insulin resistance. To resolve this question, we will: (1)on molecular level, study the proteomics of placenta-derived exosomes, especially those associated with insulin resistance (e.g. 14-3-3 proeteins);(2)on cellular and functional aspects, evaluate the impact of placenta-derived exosomes on insulin signal pathway(IRS/PI3K/pAKT), and downstream glucose(GSK3/GS/PFKFB2/AS160) and lipid(SREBP/PKA/HSL) pathway in venous endothelial cells, adipose cells and muscle cells; (3)in metabolic status of the whole body, research the level of placenta-derived exosomes and insulin resistance. By demonstrating the effect of placenta-derived exosomes on insulin resistance, this study will serve for the understanding of GDM mechanism and early diagnosis.

胰岛素抵抗是妊娠期糖尿病的重要发病机制，其原因与胎盘密切相关，但具体机制尚不明确。我们的前期研究表明，妊娠期糖尿病胎盘上高表达的14-3-3蛋白等可影响胰岛素信号通路；而新近研究表明，胎盘可以分泌外泌体影响全身。——由此，我们提出，妊娠期糖尿病胎盘上影响胰岛素信号通路的因子是否通过外泌体导致全身胰岛素抵抗？本项目拟（1）在分子水平，检测妊娠期糖尿病胎盘外泌体内含蛋白（尤其与胰岛素抵抗相关的14-3-3蛋白等）；（2）在细胞水平，评估胎盘外泌体对血管内皮、脂肪和肌肉细胞胰岛素信号通路（IRS/PI3K/pAKT）及其后续糖(GSK3/GS/PFKFB2/AS160)、脂代谢(SREBP/PKA/HSL)通路的影响；（3）在整体水平，研究胎盘外泌体水平和全身胰岛素抵抗状态的关系。从而明确胎盘中影响胰岛素信号通路的因子通过外泌体作用全身，导致胰岛素抵抗的机制，为妊娠期糖尿病发病机制和早期预测提供

妊娠期糖尿病（GDM）是妊娠期间首次发生或者确诊的糖耐量异常状态，对孕产妇和子代都会造成各种近期和远期不良影响，包括增加子痫前期、巨大儿和新生儿低血糖的发病风险。外泌体在细胞间信号交流中发挥重要作用。本项目旨在明确外泌体及其内含物与妊娠期糖尿病（GDM）孕妇胰岛素抵抗和代谢异常的关系，探讨其与GDM发病机制的关联及其对GDM的早期预测价值。. 本研究建立了包括妊娠期糖尿病早期诊断的前瞻性队列（Early Diagnosis of Gestational Diabetes Mellitus (EDoGDM)）等前瞻性妊娠队列取得丰富的临床样本。采用芯片数据分析和小RNA高通量测序方法研究GDM和正常糖耐量孕妇血浆外泌体内microRNA的表达情况并评估差异microRNA对GDM的早期预测价值。通过qPCR、荧光素酶报告基因试验明确miRNA与靶基因的靶向调控关系。.研究通过EDoGDM前瞻性队列证实了早期诊断的GDM患者具有更加严重的糖、脂代谢异常和胰岛素抵抗状态，其新生儿大于胎龄儿发生率和高胰岛素血症发生率更高。此外，我们证实白色脂肪组织分泌的、具有升高血糖作用的脂肪细胞因子asprosin在GDM孕妇和新生儿中高表达。在巢式病例对照样本中证实了miR-122-5p等在GDM和正常糖耐量孕妇血浆外泌体中的差异性表达。并明确了miR-122-5p 通过靶向调控G6PC3和FDFT1，以及miR-423-5p靶向调控IGF1R和GYS1影响胰岛素信号通路。此外，ROC曲线分析表明，外泌体中差异表达的miR-188-5p、miR-663a、miR-135a-5p和miR-4707-5p在妊娠10-16周预测GDM的AUC为0.839（95%CI, 0.724~0.954；P < 0.001）。. 我们的研究表明GDM 孕妇血浆asprosin和外泌体中差异表达的 microRNAs作为 GDM 潜在的早期预测因子。

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