胰島素樣生長因子對胚胎發育保護作用

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關鍵詞】早孕

Protectiveeffectofinsulinlikegrowthfactorsonearlypregnancy

【Abstract】AIM:TodetecttheexpressionsofinsulinlikegrowthfactorⅠ(IGFI)invillusandIGFIIindeciduaandthelevelsinmotherserum,andtoexploretheirrelationshipwiththeembryogenesisofearlypregnancy.METHODS:ExpressionsofIGFIandIGFIIwereexaminedbyimmunohistochemicalSPmethod;themRNAexpressionsofIGFIandIGFIIweredetectedbyinsituhybridization(ISH);serumIGFIandIGFIIlevelsweredeterminedbyenzymelinkedimmunosorbentassay(ELISA).RESULTS:TheexpressionsofIGFIandIGFIIbothproteinandmRNAwerelowerintheabnormalvillusanddeciduaofpregnancyterminationthanthoseofnormalvillusanddeciduaofnormalpregnancy（P<0.01）.SerumlevelsofIGFIandIGFIIinnormalpregnancywomenweremuchhigherthanthoseofabnormalpregnancywomen（P<0.01）.CONCLUSION:IGFIandIGFIImayplayimportantrolesintheregulationoffetalgrowth,thedecreaseofIGFIandIGFIIlevelsinvillus,deciduaandserummaybethekeyfactorcontributingtotheembryogenesisterminationofearlypregnancy.SoIGFIandIGFIIcanserveas2parametersinexaminingthefetalsafety.

【Keywords】insulinlikegrowthfactorI;insulinlikegrowthfactorII;earlypregnancy;villustermination;deciduas

【摘要】目的：探討胰島素樣生長因子I和II（IGFI和II）在正常胚胎發育及早期胚胎發育終止絨毛及蛻膜組織中的表達及其在母體血中水平的改變與胚胎發育的關系.方法：分別采用免疫組織化學SP法和原位雜交法檢測正常胚胎發育絨毛及早期胚胎發育終止絨毛中IGFI和蛻膜中IGFII蛋白的表達以及IGFImRNA和蛻膜中IGFIImRNA的表達；采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）檢測正常妊娠及早期胚胎發育終止孕婦血中IGFI和II水平的變化.結果：免疫組化結果顯示，正常妊娠絨毛中IGFI和蛻膜中IGFII的表達明顯高于胚胎發育終止組（P＜0.01）；原位雜交結果顯示，正常妊娠組絨毛中IGFI和蛻膜中IGFIImRNA的表達明顯高于胚胎發育終止組（P＜0.01）；正常妊娠組母血中IGFI和II水平顯著高于胚胎發育終止組（P＜0.01）.結論：IGFI和II在絨毛組織中的表達及母血中的水平的升高對早期胚胎發育有重要的保護作用，其含量的減少可能是導致胚胎死亡的重要原因之一.IGFI和II可能成為預測胎兒安危的指標之一.

【關鍵詞】胰島素樣生長因子I；胰島素樣生長因子II；早孕；絨毛；蛻膜

0引言

近年來已有大量研究表明胚胎在宮內的生長發育是一個多因素調節的過程.Guidice等［1］證實胰島素樣生長因子I（IGFI）具有調節胎兒生長發育的作用，但是有關具體作用途徑和作用機制尚不清，而子宮內膜中胰島素樣生長因子II（IGFII）的含量隨月經周期而改變，并與卵巢激素的作用密切相關［2-3］，因此，推測IGFs在早期胚胎發育過程中可能起著重要作用.我們通過檢測正常胚胎發育孕婦及胚胎發育終止孕婦血中的IGFI水平和絨毛中的IGFI及蛻膜中IGFⅡ表達的變化，探討IGFI和IGFⅡ對早期胚胎發育的保護作用.

1材料和方法

1.1材料選取200309/200410西京醫院婦產科門診48例經B超證實胚胎發育終止而行清宮術者的絨毛組織和蛻膜組織為實驗組，56例因避孕失敗而實施人工流產的絨毛組織和蛻膜組織為對照組.兩者妊娠天數均小于84d.入選對象均為健康女性，年齡(24±2.8)歲.兔抗人IGFI和II多克隆抗體及通用型超敏SP試劑盒（北京百靈克試劑公司）；IGFI和II檢測試劑盒（DSL公司）；IGFI和II原位雜交試劑盒（武漢博士德試劑公司）.

1.2方法

1.2.1母血中IGFI和IGFII含量的檢測術前均空腹抽取靜脈血3mL，不抗凝，離心后取血清，-20℃冷凍冰箱保存.采用酶聯免疫吸附試驗（ELISA）測定，操作方法嚴格按照試劑盒說明進行.反應終止后在EL312e型酶標儀測吸光度值，每份標本均測雙份，取平均值，根據標準曲線算出IGFI和II含量.

1.2.2絨毛組織中IGFI和蛻膜組織中IGFII的表達采用免疫組織化學SP染色法檢測.將絨毛組織和蛻膜組織經40g/L多聚甲醛固定后，常規制作4μm石蠟切片，一抗為兔抗人IGFI和II抗體（1∶100）,二抗為HRP標記的羊抗兔IgG，以DAB顯色.具體步驟按說明書進行.對照設置：免疫組化染色中分別以已知IGFI陽性的肝癌和IGFII陽性的乳腺癌作為陽性對照，用PBS代替一抗作為陰性對照.檢測結果的判定：以胞質中出現黃色和棕黃色顆粒為陽性信號.

1.2.3絨毛組織中IGFImRNA和蛻膜組織中IGFIImRNA水平的表達采用原位雜交法檢測.將石蠟切片常規脫蠟至水，加30mL/LH2O2室溫處理10min，用DEPC水洗2×5min.加胃蛋白酶于37℃消化30min，以0.5mol/LPBS洗3×5min，于40℃預雜交3h.用濾紙吸去預雜交液，然后雜交過夜，最后用DAB顯色.IGFI和IImRNA探針為地高辛標記的原位雜交液，一抗為HRP標記的鼠抗地高辛IgG.對照設置：以試劑盒內配置的陽性切片（肝癌）作為陽性對照，以不加含有標記探針的原位雜交液作為陰性對照.檢測結果的判定：以胞漿中出現黃色和棕黃色顆粒為陽性信號.

1.2.4圖像分析用MIAS300型圖像分析儀，輸入裝置為OlympusBH2顯微鏡和臺灣產MTV180型CCD攝像頭，顯微放大倍數400倍，普通光源照明.將免疫組化染色和原位雜交染色切片顯微鏡下觀察視野輸入圖像分析儀的高分辨圖像監視器上，對陽性產物相對含量進行測定.在光鏡下（×100）每例隨機取樣測5個蛻膜斷面，10個單位面積，每組共測50個單位面積，計算每個單位面積陽性產物的相對含量.取其平均值代表該切片陽性物質的相對含量.

統計學處理：數據以x±s表示，采用SPSS12.0統計軟件，組間比較用t檢驗，P<0.05表示有統計學意義.

2結果

2.1母血中IGFI和IGFII的含量ELISA檢測結果表明，對照組（正常妊娠）母血中IGFI含量為（194±145）μg/L，IGFII含量為（184±15）μg/L；而實驗組母血中IGFI含量為（125±13）μg/L，IGFII含量為（125±13）μg/L；二者之間差異顯著（P<0.01）.

2.2絨毛組織中IGFI和蛻膜組織中IGFII的表達免疫組化檢測結果表明，IGFI在對照組的絨毛組織中的表達以陽性及強陽性為主；而在實驗組中的表現陰性和弱陽性為主.IGFII在對照組中的表達以陽性和強陽性為主；而在實驗中的表達則以陰性和弱陽性為主.兩組之間差異顯著（P<0.01,表1,圖1）.

表1絨毛組織中IGFI，IGFImRNA和蛻膜組織中IGFII，IGFIImRNA的表達（略）

bP＜0.01vs對照.

圖1絨毛組織IGFI（A）和蛻膜組織IGFII（B）的陽性表達(表達在胞質和胞膜上)SP×400（略）

2.3絨毛組織IGFImRNA和蛻膜組織IGFIImRNA的表達原位雜交檢測結果表明，IGFImRNA在對照組的絨毛中表現為強陽性；而在實驗組中表現為陰性和弱陽性；IGFIImRNA在對照組的蛻膜中表現為強陽性；而在實驗組中表達為陰性和弱陽性.IGFI和IImRNA在對照組的陽性產物含量明顯高于實驗組（P<0.01，表1，圖2）.

圖2絨毛組織IGFIMrna(A)和蛻膜組織IGFIImRNA(B)的陽性表達(表達在胞質和胞膜上)ISH×400（略）

3討論

胚胎是動物個體發育的重要階段，多種生長因子和激素在胚胎生長發育過程中起了重要的調控作用，其中IGFs被證明是胎兒生長過程中重要的調節因子［4］.IGFs是1957年發現的具有類似胰島素原代謝活性和結構特征的低分子肽類物質，它是一種具有同化作用的生長因子，能增加葡萄糖和氨基酸的吸收，抑制蛋白質降解，刺激各種細胞的增殖和分化［5］.

IGFI不僅可直接刺激胎兒的神經系統、骨骼、血液系統和內分泌系統等的發育，還可通過改善胎盤功能，調節胎盤血流轉運，增加胎盤對營養物質的攝取，從而促進胎兒生長［6］.本研究結果表明正常妊娠組IGFI的表達陽性率均明顯高于胚胎發育終止組，且母血中IGFI的含量在正常妊娠組也顯著高于胚胎發育終止組，說明胚胎發育早期IGFI蛋白保持較高的表達不但與早期胚胎的正常發育密切相關，而且還是維護正常胚胎和胎盤的生長所必需.IGFII在細胞滋養層細胞的侵入、分化和胎盤形成過程中以自分泌方式發揮重要作用.在妊娠的前3mo，IGFII對早期合體滋養層增殖和（或）分化起自分泌調節作用，在孕6wk左右，IGFII即隨絨毛外合體滋養層滲透和侵入到母體蛻膜，提示IGFII可能在滋養層侵入中發揮調節作用［7］.Lpoez等［8］發現缺乏IGFII基因的裸鼠胎盤海綿體滋養層糖原合成與糖原細胞數量較正常組顯著下降，提示IGFII在胎盤中可調控糖原合成及糖原細胞的量，是糖原合成的重要調節器;人類IGFII作用與其相似，如胰島素一樣刺激葡萄糖在胎盤的轉運及合成，對胎盤的形成與功能有顯著影響，從而進一步影響胎兒的生長發育.本研究結果表明正常妊娠組IGFII的表達陽性率均明顯高于胚胎發育終止組，且母血中IGFII的含量在正常妊娠組也顯著高于胚胎發育終止組，說明胚胎發育早期IGFII蛋白保持較高的表達不但與早期胚胎的正常發育密切相關，而且是早期胚胎發育是重要調節因子之一.

Somi等［9］學者發現整個妊娠期間胎盤組織分泌的IGFII量是IGFI的近10倍，而我們的研究與此不一致，IGFI，IGFII分泌量結果相當.提示在維持胎盤生長過程中，IGFI和IGFII作用相似，檢測血中IGFI，IGFII的含量可能作為判斷胚胎發育狀況的一項客觀生化指標，不僅可能用于胎兒在宮內發育是否正常的監測，也為應用外源性胰島素樣生長因子治療流產、早產和胎兒宮內發育遲緩（IUGR）等妊娠疾病提供了理論依據.

【參考文獻】

［1］GuidiceLC,IrwinJC.Rolesoftheinsulinlikegrowthfactorfamilyinnonpregnanthumanendometriumandatthedecidual:Trophoblastinterface［J］.SeminReprodEndocrinol,1999,17(1):13-21.

［2］GiudiceLC,DsupinBA,JinIH,etal.Differentialexpressionofmessengerribonucleicacidsencodinginsulinlikegrowthfactorsandtheirreceptorsinhumanuterineendometriumanddecidua［J］.JClinEndocrinolMetab,1993,76(5):1115-1122.

［3］GaoJG,ZhuHH,FanJ,etal.Progestinandantiprogestindifferentiallyregulatetheexpressionofinsulinlikegrowthfactors(IGFIandIGFII)messengerribonucleicacidinhumanendometrialstromalcells［J］.BiolReprod,1995,53(2):355-360.

［4］AllanGJ,FlintDJ,PatelK.Insulinlikegrowthfactoraxisduringembryonicdevelopment［J］.Reproduction,2001,122(1):31-39.

［5］StwartCE,RotweinP.Growthdifferentiationandsurvival:multiplephysiologicalfunctionsforinsulinlikegrowthfactors［J］.PhysiolRev,1996,76(4):1005-1026.

［6］陳其新,毛鑫智.胰島素樣生長因子對胚胎生長發育的作用［J］.動物醫學進展,2001,22(1):34-37.

［7］BakerJ,LiuJP,ElizabethEJ,etal.Roleofinsulinlikegrowthfactorsinembryonicandpostnatalgrowth［J］.Cell,1993,75(1):73-82.

［8］LopezMF,DikkesP,ZurakowskiD.InsulinlikegrowthfactorIIaffectstheappearanceandglycogencontentofglycogencellsinmurineplacenta［J］.Endocrinology,1996,137(5):2100-2108.

［9］SchaferSomiS.Cytokinesduringearlypregnancyofmammals:Areview［J］.AnimReprodSci,2003,75(12):73-94