妊娠期糖尿病(Gestational Diabetes Mellitus,GDM),是指妊娠过程中,由于拮抗胰岛素物质增加,胰岛素分泌受限的孕妇不能代偿生理变化而发生不同程度的糖耐量受损或者血糖升高。GDM是一种最常见的妊娠并发症之一,严重威胁着孕妇和后代的身体健康。对母亲的影响包括:围产期羊水过多及微血管病变,脏器功能受损,后期发生Ⅱ型糖尿病、肥胖等代谢综合征的风险增加;对胎儿的影响包括导致巨大儿、胎儿生长受限、胎儿窘迫、甚至胎死宫内,后期易发生代谢紊乱疾病等。目前,关于GDM发病机制还未完全阐明。因此,建立稳定的妊娠期糖尿病实验动物模型,联合临床病例,深入研究GDM病理机制,寻找灵敏、可靠的生化指标,对GDM孕妇进行早期的排查和制定有效的干预及治疗措施,并对高危GDM孕妇进行早期干预,具有重要的临床及保健意义。本论文的研究内容如下:(1)建立两种GDM动物模型进行分子靶点的筛选。首先,在妊娠前的雌性小鼠经过长期高脂饲料喂养(High-fat-diet,HFD),HFD喂养小鼠出现不同程度的代谢紊乱及不同程度生殖功能不全;其次,建立仅在妊娠期进行HFD喂养的动物模型,HFD喂养的孕鼠出现不同程度的糖耐量损伤,并伴随着胰岛素耐量损失,血清胰岛素水平显著上升。妊娠期HFD喂养诱导的小鼠模型表现出GDM临床的主要特征,可以作为GDM研究的模型。紧接着,取妊娠第18天的胎盘组织进行基因芯片测试,结合前期长期HFD喂养未成年雌性小鼠的基因芯片数据进行代谢靶点的筛选,筛选到了一系列的候选研究基因,包括:chemerin及其受体GPR1,骨保护素(Oesteoprotegerin,OPG)。(2)GPR1信号通路影响妊娠期高脂饮食喂养小鼠的血糖稳态。小鼠妊娠期血清和胎盘中Chemerin和GPR1水平呈现规律性升高。HFD喂养的胎盘小鼠血清chemerin水平升高,胎盘GPR1表达下降。GDM患者胎盘中GPR1蛋白和基因水平明显降低。因此,我们推断GPR1信号通路可能参与了GDM的发病机制。我们使用GPR1小干扰RNA(siGPR1)或阴性对照(NC),在小鼠体内研究了GPR1在妊娠期血糖稳态中的作用。GPR1表达降低加剧了葡萄糖耐受不良,扰乱了脂质代谢,降低β-cell增殖和血清胰岛素水平。在滋养层细胞中,GPR1通过磷酸化AKT(pAKT)途径调控葡萄糖转运蛋白3(GLUT3)和FABP4表达。(3)代谢相关的靶点GPR1能够参与调控绒癌的发生。通过检测了几种滋养层细胞中GPR1的表达水平发现,绒毛膜癌细胞(JEG3和BeWo)中GPR1的表达明显高于正常滋养细胞(HTR-8/SVneo)。降低GPR1表达能够抑制绒癌细胞系的Akt和ERK磷酸化,抑制细胞增殖和侵袭,并且能够抑制小鼠体内肿瘤生长。相反,GPR1基因过表达能够促进绒癌细胞系的增殖和侵袭。然后,我们利用噬菌体展示技术筛选、鉴定合成了一种能够与GPR1特异结合并拮抗GPR1通路的7个氨基酸多肽(LRH7-G3),该多肽在体内外也可以抑制绒毛膜癌肿瘤体内生长。(4)在妊娠期高脂喂养模型中,OPG可以改善血糖平衡。在GDM患者血清和胎盘中,OPG表达水平升高;同时,评估了OPG在孕鼠中的表达。为了研究胎盘源性OPG对妊娠期代谢稳态的影响,通过慢病毒转染囊胚滋养细胞方法,建立胎盘特异性OPG过表达小鼠。结果表明,胎盘来源的OPG能够调节HFD诱导的GDM小鼠模型代谢稳态,减少胎儿体重,改善葡萄糖耐量,促进β-cell增殖,增加血清胰岛素水平。综上所述,妊娠期高脂饮食喂养诱导的GDM小鼠模型呈现出明显的糖耐量受损和胰岛素耐量受损,比较接近临床诊断标准。在妊娠过程中,GPR1可以通过调控胰岛β细胞增殖和胰岛素分泌功能和胎盘葡糖转运功能参与妊娠期血糖调控。胎盘来源的OPG可以通过外周循环系统促进胰岛β细胞功能从而参与妊娠期血糖稳态调控,显著改善妊娠期高脂饮食喂养的小鼠血糖稳态。此外,我们的研究首次报道GPR1通过Akt和ERK通路调控绒毛膜癌的发展,并且有望成为绒毛膜癌的潜在药物靶点。