怀孕期间脂肪组织重组
怀孕期间脂肪组织重组

怀孕期间脂肪组织重组

研究人员发现了一种蛋白质,它能促进体外和怀孕小鼠的脂肪组织变化,并可能有助于预防人类的妊娠期糖尿病。

凯瑟琳·奥德
2021年8月1日

上图:©ISTOCK.COM,本杰明•托斯

生理学编辑的选择

这篇论文
R. Rojas-Rodriguez等,“Pappa介导的脂肪组织重塑缓解胰岛素抵抗并防止小鼠和人类的妊娠期糖尿病,”SCI翻译Med.2020年,12:eaay4145。

胎儿需要能量,而母亲的身体在怀孕期间会经历巨大的生理变化,以确保胎儿获得能量。其中一个变化是胰岛素敏感性的降低,这意味着细胞对告诉它们从血液中吸收葡萄糖的胰岛素信号的反应减弱。在5%到9%的美国孕妇中,细胞对胰岛素变得非常抵抗,以至于它们降低血糖水平的效果显著降低。患有这种被称为妊娠糖尿病(GDM)的暂时性疾病的母亲,可能会在以后的生活中增加患2型糖尿病和其他疾病的风险——她的孩子也可能会这样。

几年前,马萨诸塞州大学西尔维娅·科尔维拉实验室的博士生拉齐尔·罗哈斯-罗德里格斯发现脂肪的差异或没有GDM的孕人的孕妇或脂肪组织。虽然脂肪质量的增加是正常的怀孕期间,但具有GDM的人具有较大的脂肪细胞,围绕其器官,并且根据遗传测定,根据遗传肠道信号传导的某些基因的表达低于脂肪组织中的某些基因的表达比没有GDM的孕妇。研究人员想知道怀孕期间脂肪重塑之间可能存在联系,以及胰岛素抵抗的发展。

信号增强:根据马萨诸塞大学研究人员的发现,怀孕会引发脂肪组织的重塑。在该团队提出的机制中,妊娠相关血浆蛋白A (PAPPA)在胎盘和孕妇身体的其他部位产生,作用于胰岛素样生长因子结合蛋白-5 (IGFBP-5),释放出通常与之结合的胰岛素样生长因子-1 (IGF-1)。IGF-1信号随后触发脂肪重塑,包括血管扩张(血管生成)进入组织(血管化)。研究人员得出结论,这些变化可能对维持胰岛素驱动的血液中葡萄糖水平的调节很重要,尽管其机制尚不清楚。
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©凯利菲南

为了进行研究,他们将重点放在了妊娠相关血浆蛋白A (PAPPA)上,这种蛋白主要由胎盘产生,在整个妊娠期间帮助调节胰岛素信号并增加血液中的含量。体外实验表明,PAPPA在重塑人类脂肪组织和促进血管生成中发挥作用。罗哈斯-罗德里格斯说,与怀孕的野生型小鼠相比,缺乏PAPPA的怀孕小鼠肝脏周围有更多脂肪,胰岛素敏感性降低。

研究人员还研究了来自6,361名孕妇的医院数据,服用Pappa试验(蛋白质也用于诊断胎儿非整倍性)在第三个三个月和葡萄糖试验中。该团队发现,即使在控制BMI和年龄时,低PAPPA也与升高的GDM风险相关,表明蛋白质可以防止这种情况。

南加州大学的托马斯·布坎南没有参与这项研究,他说,这些发现为怀孕期间的脂肪组织重塑和PAPPA的作用提供了新的见解。他说,PAPPA水平和GDM之间的关系尚不清楚,因为可能有混杂的因素影响一个人的GDM风险,而这项研究没有捕捉到,因为PAPPA敲除小鼠并没有再现人类怀孕的所有特征。例如,与野生型相比,虽然敲除基因显示胰岛素敏感性降低,但它们却反常地增强了葡萄糖耐受性。

科尔维拉说,这似乎是因为这些小鼠的肌肉组织消耗了异常大量的葡萄糖。“我们不知道为什么,”她说。“可能是老鼠动得更多了。”她补充说,组织特异性的敲除可以帮助缩小发生在哪里的事情的范围。Rojas-Rodriguez现在是塔夫茨大学的博士后
他说,研究小组希望在怀孕期间对PAPPA进行纵向测量,并指出这种蛋白质可能用作生物标志物。“显然,这还需要更多的研究,”她说,“但这种蛋白酶有可能被用于妊娠糖尿病的诊断。”