通常在怀孕期间筛查的蛋白质与妊娠糖尿病有关
Silvia Corvera医学博士和Tiffany Moore Simas医学博士、公共卫生硕士、医学博士及其同事对流行病学数据的实验室研究和分析表明，在妊娠前三个月染色体疾病筛查试验中常见的低水平蛋白质与孕妇脂肪组织重塑、葡萄糖抵抗和妊娠期糖尿病有关。这项研究发表在科学转化医学，概述了妊娠相关血浆蛋白a (PAPPA)在妊娠糖尿病中的新作用，具有作为诊断工具和治疗靶点的翻译潜力。
“我们目前对女性的评估是妊娠期糖尿病在怀孕24到28周，所以我们只能在很短的时间内进行临床干预，”妇产科主席兼教授摩尔·西马斯博士说。“如果有机会在怀孕期间更早进行干预，我们就有更大的机会改善结果。”
科维拉博士，糖尿病研究的捐赠主席和分子医学教授，补充说:“妊娠期糖尿病这不仅对母亲来说是一个巨大的健康问题，对孩子也是如此，因为我们知道这些代谢变化会遗传给下一代。患有妊娠糖尿病的母亲所生的孩子随着年龄的增长，患代谢性疾病和2型糖尿病的风险更高。”
妊娠糖尿病是妊娠最常见的并发症之一，影响了美国所有妊娠的5%至9%。妊娠糖尿病妇女不能有效地使用胰岛素。葡萄糖在血液中积累，而不是被细胞吸收，导致高血糖。与1型糖尿病不同，1型糖尿病是由于身体不能产生足够的胰岛素而引起的，妊娠糖尿病导致胰岛素从血液中去除葡萄糖的效果较差，这种情况被称为胰岛素抵抗。
妊娠糖尿病的确切病因尚不清楚。然而，大约一半患有妊娠糖尿病的女性会在三到五年内发展为2型糖尿病，这表明潜在的或增强的易感性。此外，暴露于高血糖与后代的其他代谢疾病、肥胖和心脏代谢疾病相关。
在怀孕期间，妇女的生理变化以适应母亲和胎儿的营养需求，包括胰岛素敏感性的降低，从而增加胎儿的葡萄糖可用性。同样，健康的扩张和积累脂肪组织是维持母亲和胎儿适当营养水平所必需的正常生理变化。健康的脂肪组织对代谢和葡萄糖稳态也很重要。它使脂肪远离其他器官，如心脏和肝脏，在那里脂肪会积聚并引起疾病。
摩尔·西马斯(Moore Simas)是一名执业的妇产科医生，经常亲眼看到这些生理变化。“在进行剖腹产手术时，你会注意到的一件事是，脂肪组织的外观因人而异，”摩尔·西马斯说。“这些是可以观察到的器官周围的内部脂肪组织的差异，似乎不一定与母亲的体重相对应。”
摩尔·西马斯向研究脂肪组织和糖尿病分子机制的科维拉提到了这些观察结果。随后，两人开始合作，试图解开与怀孕期间脂肪组织相关的潜在分子变化。
目的:找出影响健康和不健康脂肪组织差异的因素孕妇科维拉对剖宫产后孕妇的脂肪组织进行了一系列RNA筛选，因此他们可以确定基因表达的可能差异。她还对接受减肥手术的非怀孕妇女的脂肪组织进行了RNA筛选。对这些样本进行比较，以阐明脂肪组织生长对怀孕或营养过剩的反应之间的差异。
科维拉说:“这是一个研究孕妇和肥胖女性脂肪组织差异的机会。”“是否有差异可以帮助我们了解健康的脂肪组织与不健康的组织是如何发育的?”
研究发现，孕妇脂肪中胰岛素样生长因子结合蛋白5 (IGFBP5)的含量升高。IGFBP5捕获另一种蛋白质，胰岛素样生长因子-1 (IGF-1)，这是细胞增殖和组织生长所必需的。Corvera和Moore Simas认为，脂肪组织中IGFBP5的高水平可能与一种众所周知的蛋白质PAPPA有关。多年来，人们已经知道孕妇会产生PAPPA，这种物质通常不会出现在血液循环中。这种由胎盘产生的蛋白质会持续上升，直到怀孕结束，胎盘娩出后就会消失。虽然低水平的PAPPA已被用于筛查唐氏综合症和其他染色体疾病，但其确切的生物学功能尚不清楚。
Corvera在不表达PAPPA的人类细胞和小鼠敲除模型中发现，PAPPA蛋白正在分裂IGFBP5。这种分裂使IGF-1能够自由地作用于脂肪组织细胞，并在怀孕期间产生健康的脂肪组织。IGF-1在一生中都很活跃，但在青春期最活跃，除非它与胰岛素生长因子结合蛋白结合，否则它通常是被隔离的。一旦结合，它就会与生长激素一起在新组织的发育过程中发挥作用。这就是在与青春期相关的生长突增期间其水平上升的原因之一。
PAPPA水平通常在怀孕的前三个月进行筛查，因为它与染色体疾病相关。这些生物样本的可用性使Moore Simas和她的团队回顾了6361名孕妇的医疗记录，分析了妊娠前三个月的PAPPA水平，并将其与怀孕后期的血糖水平进行了比较。她发现，低水平的PAPPA与妊娠后期胰岛素抵抗和妊娠糖尿病的增加有关。
这些结果支持了这样一种假设，即孕妇体内PAPPA和IGFBP5水平的增加允许IGF-1发挥作用，从而产生健康的脂肪组织。相比之下，低水平的PAPPA(与过度的胰岛素抵抗有关)并不能促进健康的脂肪组织，导致孕妇过度的胰岛素抵抗、血糖水平升高和妊娠糖尿病。
科维拉说:“这就好像胎盘通过PAPPA的表达告诉脂肪组织该做什么。”
Moore Simas和Corvera的下一步是记录怀孕期间不同时间点的PAPPA和葡萄糖水平，以更准确地确定PAPPA在怀孕期间如何以及何时触发生理变化。他们还想看看PAPPA水平是否可以用来预测血糖水平，胰岛素抵抗临床症状出现前的妊娠糖尿病
Moore Simas说:“除了这些发现的诊断和治疗潜力之外，这是我们已经确定的与妊娠糖尿病有关的新途径。”“关于这种新颖的机制及其工作原理，还有很多需要了解的地方。”
科维拉说:“在怀孕期间，PAPPA蛋白对健康脂肪组织的发育很重要。虽然在人类怀孕期间，胎盘会产生大量的PAPPA，但它也有可能在怀孕之外发挥作用，因为其他组织也会产生少量的PAPPA。因此，PAPPA蛋白和IGF-1信号通路可能在脂肪的健康发育中发挥作用组织外的怀孕与其他代谢性疾病相关这是我们渴望探索的东西。”
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