Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Дифференциальный профиль экспрессии плаценты гормонов роста человека / хорионического соматомаммотропина при беременности с преэклампсией и гестационным сахарным диабетом

Differential placental expression profile of human Growth Hormone/Chorionic Somatomammotropin genes in pregnancies with pre-eclampsia and gestational diabetes mellitus
Источник: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3325480/

Настоящий адрес: Университет Теннесси, Ноксвилл, M407 Walters Life Sciences Building, 1414 West Cumberland Ave., Ноксвилл, TN 37996, США.

► Тенденция к снижению уровня всех плацентарных транскриптов hGH / CSH в преэклампсии. ► Уменьшенные транскрипты GH2-2 / CSH1-2, удерживающие интрон 4 только в преэклампсии без SGA. ► Повышенный уровень мРНК плаценты GH2 при гестационном диабете с новорожденными LGA. Гены hGH / CSH проявляют плейотропные эффекты на рост плода и материнский обмен.

Кластер человека GH / CSH, состоящий из одного выраженного гипофизом (GH1) и четырех плацентарно-выраженных локусов, был вовлечен в адаптацию к беременности у матери, регуляцию внутриутробного и постнатального роста. Мы исследовали, как профиль экспрессии мРНК генов плацентарного GH2, CSH1 и CSH2 и их альтернативных транскриптов коррелирует с материнской преэклампсией (PE) и / или гестационным сахарным диабетом (GD). Экспрессия изученных генов в плацентах PE (n = 17) по сравнению с контрольными (n = 17) показала тенденцию к снижению уровней транскрипта. Альтернативные транскрипты, сохраняющие интрон 4, GH2-2 и CSH1-2, показали значительно уменьшенную экспрессию в случаях ПЭ без ограничения роста (Р = 0,007, Р = 0,008, соответственно). В материнской GD (n = 23) тенденция дифференциальной экспрессии была обнаружена только для гена GH2 и при беременности с новорожденными с большими размерами гестационного возраста. Наши результаты вместе с данными, сообщаемыми другими, согласуются с плейотропным эффектом генов плацентарного hGH / CSH на интерфейсе матери-плода, связанным с регуляцией роста плода и риском поражения материнского метаболизма.

Предполагалось, что человеческий плацентарный гормон роста (PGH) и плацентарный лактоген (PL) являются ключевыми игроками в адаптации к материнской метаболизме к беременности, а также к росту и развитию плода (Freemark, 2006; Handwerger, 2009; Handwerger and Freemark, 2000). Эти гормоны кодируются локусом человеческого гормона роста / хорионического соматомаммотропина (hGH / CSH), расположенным на хромосоме 17q22-24 (George et al., 1981). Локус содержит пять продуцированных генов, которые очень похожи на уровне ДНК (92-98%), но проявляют существенную гетерогенность в их структурах разнообразия (Sedman et al., 2008). Четыре из этих генов — GH2, CSH1, CSH2 и CSHL1 — экспрессируются в плаценте, тогда как один ген предкового GH1 экспрессируется исключительно в переднем гипофизе (Barsh et al., 1983; Chen et al., 1989). GH1 кодирует гормон роста гипофиза (GH), который участвует в регуляции постнатального роста и взрослого метаболизма. GH2 кодирует PGH, тогда как гены CSH1 и CSH2 кодируют идентичный зрелый белок PL, альтернативно называемый также хорионическим соматомамтропином (CSH). Показано, что CSHL1 экспрессируется в плаценте (Hu et al., 1999; MacLeod et al., 1992; Misra-Press et al., 1994; Männik et al., 2010), хотя ни одного белка не сообщалось.

Экспрессия четырех высококонсервативных и структурно сходных генов hGH / CSH, GH2, CSH1, CSH2, CSHL1, координируется при развитии плода в слое синцитиотрофобласта плаценты, увеличиваясь между 12 и 20 неделями беременности, а затем плато на терминах (MacLeod et al., 1992). Множественные альтернативные продукты сращивания с дифференциальной экспрессией этих генов можно наблюдать в плацентарной ткани (MacLeod et al., 1992; Männik et al., 2010). Основной шаблон сплайсинга разделяют транскрипты GH1-1, GH2-1, CSH1-1 и CSH2-1, которые формируются путем соединения пяти канонических экзонов. Эти мРНК кодируют зрелые гормоны из 191 аминокислот с идентичностью в 100% или более с пептидной последовательностью (MacLeod et al., 1992). Было описано три альтернативных продукта для сращивания мРНК для GH2 (Boguszewski et al., 1998; Cooke et al., 1988a, b; Männik et al., 2010). Наиболее известный альтернативный продукт сплайсинга GH2 (GH2-2) сохраняет интрон 4. Транскрипт GH2-3 возникает из-за использования альтернативного сайта-сплайна-донора в экзоне 4, что приводит к удалению 4 bp. Оба альтернативных сплайсинга GH2 содержат сдвиг рамки, приводящий к предполагаемому белку с уникальным С-концом. Малый транскрипт GH2-4 пропускает обычный сайт сплайсера-акцептора и использует альтернативный сайт 45 bp ниже по потоку в эксоне 3. Небольшой процент транскриптов CSH также сохраняет интрон 4 (CSH1-2, CSH2-2) через гестацию, большинство полученный из гена CSH1 (MacLeod et al., 1992; Männik et al., 2010). Профиль альтернативных сплайсинговых продуктов CSHL1 отличается от других генов hGH / CSH из-за потери традиционного сайта сплайсинга донора в интроне 2 (Männik et al., 2010; Misra-Press et al., 1994). В большинстве пулов мРНК CSHL1 отсутствует сигнальный пептид, кодирующий экзон 2 (Männik et al., 2010) и, следовательно, не способен выражать секретируемый белок.

Оба плацентарных гормона, PGH (кодируются транскриптом GH2-1) и PL (кодируются CSH1-1 и CSH2-1 мРНК), в основном секретируются в материнский кровоток и действуют путем связывания с соматотрофными и лактогенными рецепторами на самых разных тканей и имеют биологические действия во многих тканях (Handwerger, 2009). Их уровни значительно увеличиваются в материнском обращении при прогрессировании беременности. Более низкие, чем обычно, плазменные концентрации PL и PGH были определены у женщин с беременностью внутриутробного роста (IUGR) / с малым для гестационного возраста (Chellakooty et al., 2004; Mirlesse et al., 1993; Spellacy и Бухи, 1976). Впоследствии мы продемонстрировали, что большинство беременностей с новорожденным SGA демонстрируют понижающую регуляцию всего кластера hGH / CSH в плаценте, тогда как в случае новорожденного большого размера для гестационного возраста (LGA) плацентарная экспрессия CSH основные транскрипты (CSH1-1, CSH2-1) были значительно увеличены по сравнению с новорожденными, связанными с гестационным возрастом (AGA) (Männik et al., 2010). В дополнение к влиянию на рост плода, аберрации в секреции обоих гормонов были зарегистрированы в общих материнских патологических состояниях беременности, таких как гестационный сахарный диабет (GD) и преэклампсия (PE) (см. Handwerger, 2009). Хотя, существует множество исследований по GD и PE, данные о профилях экспрессии и использовании альтернативных путей сплайсинга гормонального кодирования генов плаценты человека GH2, CSH1 и CSH2 в этих осложнениях ограничены. Детальные исследования кластера hGH / CSH были затруднены высокой идентичностью (> 90%) среди генов и широким использованием альтернативного сплайсинга в нескольких транскриптах мРНК.

В настоящем исследовании было проведено исследование экспрессии альтернативных транскриптов мРНК генов GH2, CSH1 и CSH2 в образцах плаценты в случае осложнений, связанных с материнской беременностью GD и PE (симптомы> 34 недели). Мы применили чувствительный полуколичественный анализ, способный различать альтернативные сплайсированные транскрипты отдельных генов плацентарного hGH / CSH и их относительные уровни экспрессии (Männik et al., 2010). Измененный профиль экспрессии мРНК генов hGH / CSH был идентифицирован в плацентах от беременностей, осложненных PE и GD, по сравнению с несложными беременностями. В случае GD рождаемость у новорожденных была идентифицирована как дополнительное объяснение, влияющее на картину экспрессии генов hGH / CSH в плаценте. Эти результаты в контексте ранее опубликованных данных свидетельствуют о том, что гены плаценты hGH / CSH могут проявлять двойное воздействие на рост плода, а также на метаболизм матери.

Исследование было одобрено Комитетом по обзору этики исследований в Тартуском университете Эстонии (разрешения № 146/18, 27.02.2006, 150/33, 18.06.2006, 158/80, 26.03.2007). Письменное информированное согласие на участие в исследовании было получено от каждой семьи.

Все предметы были набраны в Женской клинике Тартуской университетской больницы (2006-2011 гг.) В рамках сбора образцов REPROMETA (REPROgrammed fetal and / or maternal METAbolism). Образец исследования состоял из 57 беременностей, разделенных на три группы: 17 здоровых женщин с неосложненной беременностью (определялись как контрольная группа), 17 беременностей, осложненных преэклампсией (ЧП, симптомы> 34 недели) и 23 с гестационным сахарным диабетом (GD) ( Таблица 1). Все беременности были одноточечными. Пятьдесят три женщины из пятидесяти семи человек были доставлены на срок (гестационная неделя 37-41). У двух женщин в контрольной группе и у двух пациентов с ПЭ были преждевременные роды на гестационной неделе 36 (от 1 до 3 дней). У всех многоплодных женщин контрольной группы в прошлом была несложная беременность. Две женщины в группе ПЭ развили преэклампсию также в предыдущей беременности, и один пациент ранее страдал от увеличения гестационного кровяного давления. У четырех женщин в группе GD также развился гестационный диабет в предыдущей беременности.

Среди пациентов с ПЭ 14 имели тяжелую и 3 умеренную форму заболевания. Тяжелая форма ПЭ определялась как гипертония (систолическое артериальное давление ⩾160 мм рт. Ст. И / или диастолическое артериальное давление ⩾110 мм рт. Ст.) И / или протеинурия ⩾5 г за 24 часа. Мягкая форма ПЭ была диагностирована в случае повышенного систолического артериального давления ⩾ 140 мм рт. Ст. И / или диастолического артериального давления ⩾90 мм рт. Ст.) И / или протеинурии ⩾0.3 в 24 ч образца мочи. По весу при рождении ребенка пациенты с ПЭ были классифицированы как (i) ПЭ с рождением новорожденного подходящего для гестационного возраста (PE-AGA, n = 9) и (ii) ПЭ с рождением малой — новорожденный новорожденного (PE-SGA, n = 8). Пять из этих новорожденных SGA были непропорционально маленькими. SGA был диагностирован, когда рождаемость у новорожденного была ниже 10-го процентиля для гестационного возраста с учетом пола в соответствии с кривой роста, рассчитанной для населения Эстонии (Karro et al., 1997).

GD был диагностирован, когда 75 г перорального теста на толерантность к глюкозе (OGTT), проведенного на 24-28 неделе беременности, выявил либо уровень глюкозы в плазме натощак в плазме ⩾4,8 ммоль / л, и / или через 1 ч, и 2-часовой уровень глюкозы в плазме ⩾ 10 ммоль / л и ⩾8,7 ммоль / л глюкозы соответственно. Критерии вербовки REPROMETA исключили пациентов с диагнозом гестационного диабета или диабетом с начала заболевания до 20 недель беременности. Беременность GD была дополнительно классифицирована в соответствии с весом новорожденного в виде AGA (GD-AGA, n = 12) или большим для гестационного возраста (GD-LGA, n = 11). Новорожденные были определены как LGA, когда вес при рождении был больше 90-го процентиля для гестационного возраста с учетом пола (Karro et al., 1997). Две трети пациентов с GD (n = 9 (75%) в группе GD-AGA и n = 7 (64%) GD-LGA) следовали за низкогликемической диетой и другими полученными метформинами.

Все предметы были белого европейского происхождения и проживали в Эстонии. Информация о болезнях матери, возрасте, курении, паритете, родах, истории родов и соматометрических данных была получена из медицинских записей в течение беременности и после рождения. Кроме того, была зарегистрирована информация о заболеваниях, возрасте, весе и весе отца. Данные об исходах плода, собранные при родах, включали недели беременности, пол, вес при рождении, длину рождения, окружность головы и брюшной полости. Были исключены пациенты с множественными гестациями, зарегистрированными анатомическими аномалиями плода или хромосомными аномалиями, сахарным диабетом, хронической гипертензией и хроническими заболеваниями почек.

Блоки полной толщины 2-3 см были взяты из средней области плаценты в течение 2 ч после кесарева сечения или влагалищной доставки, помещены непосредственно в RNAlater (Ambion Inc, Austin, TX, USA) и поддерживаются при -20 ° C до выделения РНК , Все образцы были собраны одним и тем же медицинским персоналом.

Общая РНК от 200 до 230 мг ткани гомогенизировали и экстрагировали с использованием реагента TRIzol® (Invitrogen Life Technologies, Carlsbad, CA, USA) в соответствии с инструкциями производителя. Изолированную общую РНК очищали с использованием набора для выделения NucleoSpin® II (Macherey-Nagel, Германия) и затем количественно определяли спектрофотометром NanoDrop1000 (Thermo Scientific, США). Один микрограмм общей РНК был обращен транскрибирован кДНК с использованием обратной транскриптазы Superscript III (технологии жизнедеятельности Invitrogen) в соответствии с инструкциями производителя.

Принципы проектирования анализа и последовательности праймеров были подробно описаны ранее (Männik et al., 2010). Короче говоря, для того, чтобы различать все описанные альтернативные транскрипты генов GH2 и CSH1 / CSH2, конструкция генно-специфичных праймеров RT-PCR учитывала шаблон сплайсинга, полиморфные положения и дорожки с высокой гомологией последовательности ДНК в hGH / CSH кластер генов. Пар праймера RT-PCR, специфичная для гена GH2, различает все четыре описанных транскрипта по размеру (GH2-1: 364 bp, GH2-2: 619 bp, GH2-3: 360 bp, GH2-4: 320 bp). Дополнительный обратный праймер был сконструирован в интрон 4 гена GH2 для усиления специфического транскрипта GH2-2 с сопоставимым размером (390 пар оснований) с другими ампликонами для облегчения одновременного анализа фрагментов. Специфические для транскрипции фрагменты ДНК CSH-генов были получены путем параллельных амплификаций смеси основных продуктов (CSH1-1 и CSH2-1) и пула малых транскриптов (CSH1-2 и CSH2-2). После RT-PCR следовало специфическое генное рестрикционное расщепление, чтобы различать (i) CSH1-1 и CSH2-1 (EcoNI, Fermentas, Lithuania, рестрикционные продукты 304 и 309 пар оснований) или (ii) CSH1-2 и CSH2-2 ( BstEII, Fermentas, фрагменты 358 и 401 б.п.). Условия RT-PCR приведены в дополнительных данных.

Равные количества эталонного гена GAPDH в сочетании с генно-специфическим продуктом амплификации (GH2) или, альтернативно, с пулом фрагментов ДНК из рестрикционной резки ампликона PCR (CSH-гены) объединяли с Hi-Di ™ -формамидом (Applied Biosystems Inc., США), включая 0,2 мкл стандарта внутреннего размера (стандарт размера MegaBACE ET400-R, GE Healthcare, США) и разрешен на генетическом анализаторе Applied Biosystems 3130XL.

Все образцы амплифицировали, по меньшей мере, в три раза. Относительный уровень экспрессии каждого гена рассчитывали следующим образом: значение площади пика (в относительных флуоресцентных единицах) каждого гена-мишени было разделено на значение площади пика эталонного гена (GAPDH) из той же полосы электрофореза , Внутрианалитический коэффициент вариации составлял 10-15%.

Статистический анализ проводился с использованием статистического пакета SPSS версии 17.0 (SPSS Inc., США) и R 2.9.0, свободной программной среды для статистических вычислений и графики (http://www.r-project.org/). Описательная статистика представлена ​​как медианные значения и диапазоны. Распределение непрерывных фенотипических переменных контрольной группы по сравнению с группами пациентов (PE, GD) тестировалось с помощью непараметрического теста рангового значения Уилкоксона. Различия в относительной экспрессии генов между группами оценивали с помощью теста Манна-Уитни U и анализа ковариации (ANCOVA) с использованием коррекции Бонферрони. Никаких обследований в масштабах всего исследования для нескольких тестов не применялось. Естественная логарифмическая трансформация была применена ко всем количественным данным для улучшения аппроксимации нормального распределения. Анализ, сравнивающий экспрессию гена в ПЭ и контрольных плацентах, был скорректирован на вес при рождении, длину рождения и окружность брюшной полости новорожденного, так как эти параметры различались между двумя группами. После группировки случаев PE в соответствии с весом новорожденного новорожденного (PE-AGA, PE-SGA) подгруппы значительно различались в гестационном возрасте, и этот параметр использовался как ковариат в статистических тестах для дифференциального выражения. Рождаемость новорожденного, длина его рождения, окружность головы и брюшной полости, вес плаценты, а также индекс массы тела матери до беременности (ИМТ) были определены как смешение в сравнении материнской ГД с контрольной группой и использовались в качестве ковариатов в тестирование дифференциальной экспрессии генов hGH / CSH. Когда беременность GD была дополнительно сгруппирована по весу новорожденного (GD-AGA, GD-LGA), в качестве ковариатов использовались только BMI и возраст матери до беременности. P ≤ 0,05 считался значимым, а P <0,1 считался наводящим на размышления.

Образец исследования состоял из 57 одноплодных беременностей — 17 неосложненных (контрольная группа), 17 — с ЧП и 23 с диагнозом GD (таблица 1). Женщины с неосложненной и осложненной беременностью были одинаковы по возрасту, росту, увеличению веса гестации, паритету, курению и гестационному возрасту. Однако женщины с осложнениями беременности, осложненными ГР, имели значительно более высокий показатель ИМТ до беременности, более тяжелые и более высокие новорожденные и плаценты, чем случаи неосложненных беременностей (Р <0,05). Новорожденные в группе ПЭ имели значительно более низкий вес при рождении по сравнению с контрольной группой (Р <0,05). Чтобы избежать этих смешающих эффектов, сравнительные характеристики экспрессии гена hGH / CSH гена hgH / CSH между группой контроля и пациентами (PE, GD) были скорректированы для ковариаций, как описано в Материалах и методах.

Гендерный эффект на экспрессию генов был рассмотрен в контрольном образце путем сравнения подгрупп, стратифицированных по полу новорожденных. экспрессия гена hGH / CSH не отличалась статистически (P> 0,1) в плацентах, полученных из беременностей, что приводило к рождению самки по сравнению с новорожденными-мужчинами (см. рис. 1).

При беременности, осложненной PE, профиль экспрессии плаценты всего гена hGH / CSH показал тенденцию к уменьшению экспрессии по сравнению с контрольными (фиг.1A-G). Обнаружена дифференциальная экспрессия PGH-кодирующего транскрипта GH2-1 мРНК (P = 0,04), а также альтернативные варианты сплайсинга, поддерживающие интрон 4 GH2-2 (P = 0,007) и CSH1-2 (P = 0,021), статистически значимы (рис. 1A, B и E и таблица 2). Два транскрипта, которые кодируют совместно для PL (CSH1-1, CSH2-1), показали последовательную тенденцию к снижению экспрессии генов, но разница не достигла статистической значимости (табл. 2). По сравнению с плацентами от неосложненных беременностей образцы из случаев ПЭ имели средний 1,4-и 1,6-кратный более низкий средний уровень экспрессии для GH2-1 и GH2-2 соответственно (фиг.1A и B). Уровень транскриптов CSH снижался примерно в 1,3 раза (рис.1E-G).

PE может проявлять себя как материнское расстройство, не влияя на рост плода (новорожденный, подходящий для гестационного возраста, PE-AGA), или он может возникать в сочетании с ограничением роста плода (PE-SGA, таблица 1) (Grill et al. , 2009; Huppertz, 2011). Не было обнаружено различий между двумя подгруппами ПЭ в экспрессии гена PGH (GH2-1) и кодирующих транскриптов PL (CSH1-1, CSH2-1) (Suppl. Fig. 2). Однако в плацентах PE-AGA дифференциальная экспрессия альтернативных вариантов сплайсинга интрона 4 GH2-2 (P = 0,008) и CSH1-2 (P = 0,010) (фиг.2 и таблица 2) была более выраженной, чем в группа PE-SGA. По сравнению с обычной беременностью в группе PE-AGA средняя экспрессия GH2-2 и CSH1-2 была примерно в 2,2 раза (P = 0,007) и 1,4-кратно снижена (P = 0,008) (рис.2).

В отличие от группы PE, в случае GD по сравнению с контрольной группой не было обнаружено единого тренда для повышения или понижения регуляции экспрессии генов кластера hGH / CSH в плаценте (таблица 3A-E, таблица 2). Наблюдалась тенденция к повышению уровня экспрессии медианного гена GH2-1 и GH2-3, но была показана более низкая медиана экспрессии транскриптов мРНК GH2-2 (фиг.3А-С и таблица 2), хотя статистически незначительна. Экспрессивных чередований плацентарных генов CSH не было обнаружено при анализе полной группы исследования гестационного диабета у матери (рис. 3D и E и таблица 2). GD может проявлять себя как материнское расстройство с рождением новорожденного, подходящего для гестационного возраста (GD-AGA), или он может сопровождаться ускоренным ростом плода, приводящим к рождению новорожденного LGA (GD-LGA) ( Таблица 1). Когда пациенты были сгруппированы в соответствии с весом при рождении ребенка, обнаруженная повышенная экспрессия GH2-1 (увеличение в 1,4 раза, P> 0,05, без поправки Бонферро P = 0,048) и GH2-3 (увеличение в 1,5 раза, P = 0,021) транскрипты были характерны только для плаценты GD-LGA (рис. 3F-H и таблица 2). Экспрессивное чередование генов CSH плаценты не было обнаружено при анализе группы GD, деленной на вес новорожденных (GD-AGA, GD-LGA) (фиг.3I-J и таблица 2).

Это первое исследование для систематического количественного определения профилей экспрессии генов плаценты альтернативных транскриптов мРНК GH2, CSH1 и CSH2 в случаях преэклампсии у матери (PE, симптомы> 34 недели) и гестационного сахарного диабета (GD) по сравнению с несложными беременностями , Плаценты из РЕ показали тенденцию к уменьшению экспрессии всего гена hGH / CSH. Интересно отметить, что тенденция к снижению экспрессии всех генов hGH / CSH в кластере была также описана в плацентах от беременностей, что привело к рождению младенцев с малым для гестационного возраста (SGA) (Männik et al., 2010) , Несмотря на то, что патофизиология ограничения роста ПЭ и плода различна, могут быть задействованы изменения в тех же самых путях (например, неадекватная ремоделирование спиральной артерии, дифференцировка синцитиотрофобластов) (James et al., 2010). Также было высказано предположение, что IUGR / SGA и PE-IUGR / SGA представляют собой две различные патологии, каждая из которых имеет уникальное влияние на функцию трофобласта (Newhouse et al., 2007; Huppertz, 2011). Это может объяснить наблюдаемые различия в моделях экспрессии генов генов hGH / CSH плаценты между случаями PE-SGA, описанными в текущем исследовании, и неосложненными беременностями, приводящими к рождению новорожденного SGA, описанного ранее (Männik et al., 2010) ). В соответствии с нашим исследованием, при беременностях с нарушенным кровотоком, PE и IUGR, были измерены уровни сыворотки PGH (кодированные GH2-1) (Schiessl et al., 2007). Тем не менее, Миттал и его коллеги продемонстрировали повышенную медианную концентрацию ПГГ как в отношении материнского, так и эмбрионального кровообращения в случае ПЭ по сравнению с нормальной беременностью (Mittal et al., 2007). Эта несогласованность может быть объяснена критериями отбора исследовательской группы, поскольку патофизиология ПЭ гетерогенна по своему происхождению, как и в представлении (Redman and Sargent, 2010).

Как новый вывод, значительное снижение плацентарной экспрессии GH2-2 и CSH1-2 оказалось специфичным для случаев ЧП, не сопровождающихся ограничением роста новорожденного. GH2-2 и CSH1-2 являются наиболее известными альтернативно сплайсированными вариантами генов GH2 и CSH1, образующих около 25% и 7% соответствующего гена мРНК гена в терминальной плаценте (Männik et al., 2010). Оба альтернативных транскрипта сохраняют последовательность интрона 4 и, следовательно, кодируют новый предполагаемый белок с различным С-концом (Cooke et al., 1988a; MacLeod et al., 1992). В отличие от PGH и PL, кодируемых основными транскриптами GH2, CSH1 и CSH2, С-конец предполагаемых белков имеет гидрофобную область, типичную для мембранных белков (Cooke et al., 1988a, MacLeod et al., 1992; Untergasser et al., 2000). Обе мРНК экспрессируются до родов с неуклонно возрастающими уровнями в малой доли синцитиотрофобластов в плаценте (MacLeod et al., 1992). Его возможное расположение в плазматической мембране может означать функцию связи между клетками на границе матери и плода. Альтернативно, Untergasser и коллеги (2000) предложили, чтобы CSH1-2 мог функционировать на поверхности клеточной мембраны, взаимодействуя с рецепторами GH / PRL / цитокинов. GH2-2 может выполнять аналогичное действие. Необходимо выяснить точную роль продуктов GH2-2 и CSH1-2 на границе между материнским плодом.

В обоих условиях пораженного роста плода, SGA и LGA, а также в материнском РЕ экспрессия всего кластера гена hGH / CSH показала равномерную тенденцию либо к более высоким (LGA), либо к нижнему (SGA, PE) уровню плацентарного транскрипта. Беременность материнской ГД контрастировала с этим образцом. Во-первых, тенденция к дифференциальному выражению обнаруживалась только для гена GH2. Во-вторых, три транскрипта GH2 были неравномерно повышены или понижены, что указывало на возможную роль измененного альтернативного сплайсинга, формирующего профиль экспрессии генов. В-третьих, только беременность GD, сопровождающаяся рождением большого ребенка, показала измененные образцы экспрессии гена GH2 по сравнению с контрольной группой. В литературе была подтверждена положительная корреляция между концентрацией ПГГ в сыворотке у матери и при рождении при неосложненных и диабетических беременностях (Chellakooty et al., 2002; Fuglsang et al., 2003; McIntyre et al., 2000). Кроме того, было показано, что трансгенные мыши, чрезмерно экспрессирующие ген, кодирующий PGH, становились больше, чем их обычные однопометники, и развивали гиперинсулинемию и резистентность к инсулину (Barbour et al., 2002). PGH было предложено действовать как мощный антагонист инсулина, который стимулирует материнский липолиз и тем самым способствует доступности редкой глюкозы и других питательных веществ для трансплацентарной доставки и роста плода (Newbern and Freemark, 2011).

Изменения в транскрипционном профиле генов hGH / CSH в случае PE и GD можно объяснить несколькими механизмами. В РЕ уменьшенная экспрессия всего кластера генов может быть опосредована полиморфизмами или эпимутациями в области управления локусом (LCR), ответственной за функциональную активацию всех генов hGH / CSH тканеспецифическим образом (Ho et al., 2004; Kimura et al. ., 2007). Выражение отдельных генов hGH / CSH может быть дополнительно сформировано аллельной композицией промотора или других элементов регуляторной последовательности, нацеленных на аутокринную, паракринную или транскрипционные факторы. В GD профиль транскриптов GH2 указывал на возможную роль сместившейся эффективности в использовании альтернативных сплайсинговых сайтов. Этому могут способствовать мутации на сайтах сращивания или окружающих последовательностях, избыточная доступность определенного фактора (-ов) сращивания или локальных модификаций хроматина (Caceres and Kornblihtt, 2002; Cooper et al., 2009; Luco et al., 2010).

Таким образом, профиль экспрессии плацентарного гена всего кластера hGH / CSH в случаях PE по сравнению с контрольной группой показал тенденцию к снижению уровней транскрипта и напоминал профиль транскрипта, описанный в плацентах, из беременностей, приводящих к новорожденным SGA (Männik et al., 2010). На нынешнем этапе невозможно отличить, является ли снижение экспрессии гена hGH / CSH либо причинной, либо следствием этих осложнений плода и / или матери. Напротив, профиль экспрессии генов hGH / CSH в материнском GD, по-видимому, был изменен только в случаях, приводящих к рождению большого ребенка. Проведенные исследования вместе с данными, сообщаемыми другими, показали, что гены hGH / CSH, выраженные в плаценте, играют важную двойную роль на межфазной материнской плоде, что способствует регулированию роста плода и модулированию риска поражения материнского метаболизма во время беременности.

Ничего не объявлено.

Дополнительные данные 1
          
          
        
        
          
            Дополнительные данные 2

Мы очень благодарны всем пациентам, которые принимали участие в исследовании. Сотрудники женской клиники Тартуской университетской больницы, д-р Сиим Сыбер, г-н Марио Рейман и г-жа Тиина Ребане выражают благодарность за техническую помощь. Эта работа была поддержана Международным стипендиальным фондом Медицинского института Говарда Хьюза [55005617 от M.L.]; Грант Эстонского научного фонда [7471 до М.Л.]; и Wellcome Trust International Senior Research Fellowship [070191 / Z / 03 / A до M.L.] в области биомедицинской науки в Центральной Европе. Дополнительная поддержка была оказана министерством образования и науки Эстонии [0182721s06].

Дополнительные данные, связанные с этой статьей, можно найти в онлайн-версии на doi: 10.1016 / j.mce.2012.02.009.

Сравнение относительных уровней экспрессии основных альтернативно сплайсированных транскриптов мРНК GH2 (A-C), CSH1 (D и E) и CSH2 (F и G) в плацентах от неосложненных беременностей (контроль, n = 17) и осложненных пре- эклампсия (PE, n = 17). Соответствующая транскрипция, представляющая представленные данные, показана в верхней части каждой панели. Экзоны показаны в виде ящиков и интронов в виде линий. Кодирующая область обозначается черной / серой заполненной областью. Звездочка (*) обозначает удаление 4 bp в экзоне 4 GH2-3. Относительная экспрессия каждого транскрипта дается как отношение к эталонному генам GAPDH. Ящики представляют собой 25-й и 75-й процентили. Медиана обозначается как линия, которая делит пополам поля. Усы — это линии, простирающиеся от каждого конца коробки, покрывающие объем данных в интервале 1,5 × межквартильного диапазона. Круги представляют значения выбросов. Графические значения представлены без ковариационной корректировки. Статистические различия между исследовательскими группами оценивались ANCOVA с использованием коррекции Бонферрони. Статистические тесты были скорректированы с учетом веса новорожденных, длины рождения и окружности брюшной полости. Показаны скорректированные P-значения Bonferroni, отражающие существенные различия (P <0,05).

Дифференциальная экспрессия GH2-2 (A) и CSH1-2 (B), двух альтернативных вариантов сращивания мРНК, сохраняющих последовательность интрона 4, в плацентарных образцах от беременностей с преэклампсией (PE), сгруппированных в зависимости от массы тела новорожденных — ПЭ с рождением новорожденного, соответствующего новорожденному (PE-AGA, n = 9), и ПЭ с рождением новорожденного с малым гестационным возрастом (PE-SGA, n = 8) по сравнению с контрольными образцами ( п = 17). Соответствующая транскрипция, представляющая представленные данные, показана в верхней части панелей. Экзоны показаны в виде ящиков и интронов в виде линий. Кодирующая область обозначается черной / серой заполненной областью. Относительная экспрессия каждого транскрипта дается как отношение к эталонному генам GAPDH. Ящики представляют собой 25-й и 75-й процентили. Медиана обозначается как линия, которая делит пополам поля. Усы — это линии, простирающиеся от каждого конца коробки, покрывающие объем данных в интервале 1,5 × межквартильного диапазона. Круги представляют значения выбросов. Графические значения представлены без ковариационной корректировки. Статистические различия между исследовательскими группами оценивались ANCOVA с использованием коррекции Бонферрони. Статистические тесты были скорректированы для гестационного возраста. Показаны скорректированные P-значения Bonferroni, отражающие существенные различия (P <0,05).

Сравнение относительных уровней экспрессии основных альтернативно сплайсированных транскриптов мРНК GH2, CSH1 и CSH2 в плацентах от неосложненных беременностей (контроль, n = 17) и осложненных гестационным сахарным диабетом (GD, n = 23) (AE), а также с беременностью GD, сгруппированной по весу при рождении новорожденных — GD, связанная с рождением новорожденного соответствующего возраста для гестационного возраста (GD-AGA, n = 12) и GD с рождением новорожденного с большим гестационным возрастом (GD-LGA , n = 11) (FJ). Соответствующая транскрипция, представляющая представленные данные, показана в верхней части панели. Звездочка (*) обозначает удаление 4 bp в экзоне 4 GH2-3. Относительная экспрессия каждого транскрипта дается как отношение к эталонному генам GAPDH. Ящики представляют собой 25-й и 75-й процентили. Медиана обозначается как линия, которая делит пополам поля. Усы — это линии, простирающиеся от каждого конца коробки, покрывающие объем данных в интервале 1,5 × межквартильного диапазона. Круги представляют значения выбросов. Графические значения представлены без ковариационной корректировки. Статистические различия между исследовательскими группами оценивались ANCOVA с использованием коррекции Бонферрони. Статистические тесты были скорректированы на новорожденный вес при рождении, длину родинки, окружность головы и брюшной полости, вес плаценты, а также индекс массы тела матери и ребенка матери, при сравнении контрольной группы и группы GD, а также для ИМТ матери и до беременности после группировки образцов GD новорожденного. Показаны скорректированные P-значения Bonferroni, отражающие существенные различия (P <0,05).

Родительские и потомственные характеристики семейных трио в исследовании.

Данные приведены как медианы с диапазонами, за исключением тех случаев, где указано иначе.

ПЭ, преэклампсия; GD, гестационный сахарный диабет; SGA, малый для гестационного возраста; LGA, большой для гестационного возраста.

P <0,05 по сравнению с контрольной группой, критерий ранговой оценки Wilcoxon.

Данные 18 отцов.

Резюме скорректированных и нескорректированных статистических анализов для транскриптов мРНК плаценты hGH / CSH.

Тест MWU, тест Манна-Уитни U; ANCOVA, анализ ковариации; PE-AGA и PE-SGA, преэклампсия с рождением подходящего для гестационного возраста или новорожденного новорожденного с малым для гестационного возраста, соответственно; GD-AGA и GD-LGA, гестационный диабет с рождением AGA или новорожденного с большим гестационным возрастом соответственно. Для ANCOVA дано F-отношение, степени свободы, из которых он был рассчитан, и значение P. Кроме того, показаны значения P для Bonferroni, скорректированные Post hoc, попарные сравнения между элементами управления и случаями, сгруппированные по весу новорожденных. Результаты с значениями P ≤ 0,05 выделены жирным шрифтом. * Прикладные эффекты соучредителя описаны в разделе 2.

Комментариев нет.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *