本篇文章利用Simoa技术检测人血清中IL-15的水平，证明其在妊娠期胎盘中含量的动态变化，作为辅助检测手段探究胎盘IL-15与妊娠期糖尿病的致病机制的关系。是华中科技大学同济医学院附属同济医院国家妇产临床研究中心与Novogene公司(北京，中国)合作，于2021年发表在《Cell & Bioscience》上的Simoa相关生殖应用的研究性Research Article。

　　题目

　　Upregulation of IL-15 in the placenta alters trophoblasts behavior contributing to gestational diabetes mellitus

　　期刊

　　Cell&Bioscience

　　IF：5.026

　　https://doi.org/10.1186/s13578-021-00533-4

　　研究单位

　　华中科技大学同济医学院附属同济医院国家妇产临床研究中心

　　研究背景

　　白细胞介素-15 (IL-15)是四种α-螺旋束细胞因子家族成员，与许多炎症性和代谢性疾病有关。IL-15的异常表达与肥胖和糖尿病的发生发展有关。妊娠期糖尿病(GDM)的定义是在怀孕期间开始或首次发现的葡萄糖耐受不良。它是妊娠期最常见的代谢疾病，可导致许多其他并发症，如妇怀孕期间出现先兆子痫和产后出现2型糖尿病的风险增加;导致胎儿和新生儿死产、巨大儿、生长受限的风险增加，并易患T2DM和肥胖。

　　正常妊娠中，为了维持胚胎成功着床和胎儿生长，母体必须在较长一段时间内处于抗炎促炎平衡状态。然而，这种平衡在GDM中被打破，因为促炎症胎盘中CRP、IL-1β、IL-6、IL-8、TNF-α等细胞因子显著升高，抗炎细胞因子IL- 4、IL-10显著降低。IL-15在1型糖尿病患者外周血中的表达明显升高，且与糖化血红蛋白的浓度呈正相关。IL-15与外周血其他炎症因子联合表达升高是2型糖尿病的分子标记。IL-15通过与IL-15受体(IL-15R)结合形成膜结合的IL-15-IL-15R复合物，主要磷酸化JAK (Janus Kinase)/STAT (Signal converter and Activator of Transcription proteins)复合物，启动信号转导，进而诱导下游效应分子的表达和激活。

　　研究目的

　　本研究旨在利用Simoa技术，以及荧光定量PCR与免疫印迹法探讨IL-15在GDM发病机制中的作用。

　　研究方法

　　为了研究IL-15在不同妊娠期胎盘中表达的情况，我们应用RT-PCR检测不同妊娠期胎盘标本中IL-15 mRNA水平，观察IL-15在不同妊娠期胎盘及滋养细胞中的表达，western blot检测不同妊娠期胎盘组织中IL-15蛋白的相对表达水平。同时也检测了3种类型滋养细胞(HTR-8/SVneo、JEG-3和JAR)和3种原代人脐静脉内皮细胞(HUVEC)中IL-15的表达情况，这些细胞从3名正常孕妇中分离，采用脐静脉胶原酶消化。

　　其中，Simoa在文章中的应用:

　　Simoa技术在本文中作为辅助应用，检测了20例妊娠期糖尿病患者和20例血糖正常的孕妇外周血中的IL-15水平，评价IL-15是否参与妊娠期糖尿病的发病机制。

　　图中测量样本为外周血;GDM：妊娠期糖尿病孕妇组，NOR：血糖正常的孕妇组;

　　基于Simoa技术平台的IL-15试剂盒检测结果显示，正常血糖组IL-15水平低于妊娠期糖尿病组，但差异不显著。

　　文献结果

　　检测结果说明，IL-15在整个妊娠过程中均在胎盘中表达，并随妊娠进展而动态变化，可见IL-15在GDM胎盘和HG培养的滋养细胞中表达增加。滋养层细胞已被确定为胎盘中IL-15的主要来源。IL-15在GDM胎盘和高糖培养的滋养层细胞中表达显著升高。在本研究中，胎盘中IL-15的表达与75g口服葡萄糖耐量试验(OGTT)的血糖浓度呈正相关，与新生儿体重呈负相关。进一步的体外研究表明，外源添加IL-15可通过激活JAK/STAT信号通路促进滋养层细胞增殖，提高侵袭能力和管形成能力，而JAK抑制剂可阻断这一通路。这些结果为妊娠期糖尿病的发病机制的研究提供了新的思路。

　　研究结论

　　我们的结果表明IL-15在妊娠期胎盘中的表达是动态变化的，并且在GDM患者的胎盘中呈上调趋势。此外，IL-15在体外通过JAK/STAT信号通路改变滋养层细胞的生物学行为，可能与GDM的胎盘病理有关。这一发现为研究GDM患者胎盘的病理生理变化提供了新的方向。

　　研究启发

　　Simoa在生殖领域应用：可通过检测孕妇外周血中促炎因子(抗炎因子)的水平作为GDM的风险评估，为GDM的发病机制研究提供了方向。

　　参考文献

　　Kaminski TS, Garstecki P. Controlled droplet microfuidic systems for multistep chemical and biological assays. Chem Soc Rev. 2017;46(20):6210–26.