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目的:妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus,GDM)是妊娠期间首次发生或识别的糖耐量异常,是最常见的妊娠期并发症之一。虽然GDM患者血糖通常在分娩后恢复正常,但它显著增加了围产期母婴临床不良结局和未来罹患2型糖尿病与心血管疾病的概率。GDM所引起的肥胖和糖尿病的恶性代际循环,将影响整个人群的健康。然而目前对GDM发病机制尚不清楚,本研究采集GDM患者外周血,利用基因芯片及相应的生物信息学技术,从基因角度层面探索GDM发病机制,为GDM的综合防治提供科学依据。
方法:从宁波市鄞州人民医院收集GDM病例36例,同时根据年龄匹配收集健康妊娠对照36例,其中6对通过基因芯片确定GDM患者和健康妊娠女性血液中差异表达的mRNA和lncRNA,运用相关生物信息学软件对差异表达的mRNA进行Gene Ontology功能注释和Pathway富集分析。进一步分析差异基因富集的相关信号通路,发现与GDM发生发展过程相关的mRNA和lncRNA。选取剩余30例GDM患者和30例健康妊娠对照,运用实时荧光定量PCR的方法验证芯片发现的主要信号通路——T细胞受体信号通路中CD3D、CD3E、CD3G、CD247和ZAP70的表达水平,并对mRNA和lncRNA的相互作用进行分析。
结果:1.GDM组和对照组T3、T4、促甲状腺激素、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和血红蛋白等生化指标无显著差异。2.GDM患者外周血中有766条mRNA表达发生改变,其中上调的有355条,下调的有411条。有696条lncRNA表达发生改变,其中上调的有198条,下调的有498条。3.KEGG等信号通路分析结果显示,差异基因显著富集于为细胞因子-细胞因子受体相互作用、原发性免疫缺陷、T细胞受体信号通路等免疫相关信号通路。4.实时荧光定量PCR验证结果发现CD3D、CD3E、CD3G、CD247和ZAP70在GDM组中表达量升高且差异具有统计学意义(P<0.05),与芯片结果一致。5.T细胞受体信号通路上的CD3家族基因(CD3D、CD3E、CD3G、CD247和ZAP70)与592个lncRNA存在相互作用。
结论:1.常规生化指标(血糖除外),可能不能作为GDM早期预测和诊断标志物。2.在GDM中存在大量差异表达的mRNA和lncRNA,提示这些mRNA和lncRNA参与了GDM发生发展过程,有可能成为临床诊断和治疗的新靶点。3.进一步生物信息功能探索发现差异表达基因显著富集于免疫相关的信号通路,提示免疫系统在GDM发病过程中发挥重要的调控作用。4.实时荧光定量PCR验证结果表明,CD3家族基因有可能成为GDM新的预测标志和药物作用靶点。5.lncRNA可能通过作用于CD3家族基因在GDM发生发展中发挥重要的调控作用。
方法:从宁波市鄞州人民医院收集GDM病例36例,同时根据年龄匹配收集健康妊娠对照36例,其中6对通过基因芯片确定GDM患者和健康妊娠女性血液中差异表达的mRNA和lncRNA,运用相关生物信息学软件对差异表达的mRNA进行Gene Ontology功能注释和Pathway富集分析。进一步分析差异基因富集的相关信号通路,发现与GDM发生发展过程相关的mRNA和lncRNA。选取剩余30例GDM患者和30例健康妊娠对照,运用实时荧光定量PCR的方法验证芯片发现的主要信号通路——T细胞受体信号通路中CD3D、CD3E、CD3G、CD247和ZAP70的表达水平,并对mRNA和lncRNA的相互作用进行分析。
结果:1.GDM组和对照组T3、T4、促甲状腺激素、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和血红蛋白等生化指标无显著差异。2.GDM患者外周血中有766条mRNA表达发生改变,其中上调的有355条,下调的有411条。有696条lncRNA表达发生改变,其中上调的有198条,下调的有498条。3.KEGG等信号通路分析结果显示,差异基因显著富集于为细胞因子-细胞因子受体相互作用、原发性免疫缺陷、T细胞受体信号通路等免疫相关信号通路。4.实时荧光定量PCR验证结果发现CD3D、CD3E、CD3G、CD247和ZAP70在GDM组中表达量升高且差异具有统计学意义(P<0.05),与芯片结果一致。5.T细胞受体信号通路上的CD3家族基因(CD3D、CD3E、CD3G、CD247和ZAP70)与592个lncRNA存在相互作用。
结论:1.常规生化指标(血糖除外),可能不能作为GDM早期预测和诊断标志物。2.在GDM中存在大量差异表达的mRNA和lncRNA,提示这些mRNA和lncRNA参与了GDM发生发展过程,有可能成为临床诊断和治疗的新靶点。3.进一步生物信息功能探索发现差异表达基因显著富集于免疫相关的信号通路,提示免疫系统在GDM发病过程中发挥重要的调控作用。4.实时荧光定量PCR验证结果表明,CD3家族基因有可能成为GDM新的预测标志和药物作用靶点。5.lncRNA可能通过作用于CD3家族基因在GDM发生发展中发挥重要的调控作用。