Betatrophin影響妊娠期糖尿病母兒糖脂代謝的研究

朱 珍，王富榮，國林林，徐風森，胡海燕

(1.青島市市立醫院產科，山東 青島 266011；2.連云港市第一人民醫院，江蘇 連云港 222000；3.濟寧醫學院附屬醫院，山東 濟寧 272000)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是妊娠期發生的或首次發現的不同程度的糖耐量異常。據統計，我國GDM發病率高達18.9%[1]，其發病原因主要歸于內在的遺傳基因和外在的環境因素的協同作用，其中胰島素抵抗(insulin resistance，IR)和胰腺β細胞功能缺陷是關鍵因素。Betatrophin是一種由198個氨基酸組成的肽類激素，分子量22kDa，在人類由C19orf80編碼，主要表達在肝臟和脂肪組織，屬于分泌型蛋白，可以強有力地誘導β細胞的增殖[2]。近年來有研究證實Betatrophin不僅與IR相關，而且對肥胖和2型糖尿病患者的糖脂代謝起調節作用[3]。正常妊娠下，受激素水平和母胎能量需求的影響，不同孕期的糖脂代謝會進行適應性調節。GDM作為特殊時期的糖代謝異常疾病，Betatrophin是否影響不同時期的糖脂代謝變化需要進一步研究。

1研究對象與方法

1.1研究對象

隨機選取2016年9月至2019年1月在青島市市立醫院產檢并分娩的孕婦，常規于孕24～28周行75g葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test，OGTT)，診斷為GDM孕婦設為GDM組，同期正常孕婦設為正常組。GDM孕婦進行醫學營養飲食+運動指導，監測血糖小輪廓，1次/周，血糖控制合格標準為：空腹血糖<5.1mmol/L，餐后2h血糖<6.7mmol/L(血糖儀校準1次/月)。隨訪至分娩，最終納入正常組和GDM組各50例。排除患有急慢性傳染病、肝腎疾病、心腦血管疾病、甲狀腺疾病及孕期口服激素類藥物者等；排除隨訪中發生妊娠期高血壓疾病、早產、胎盤早剝、胎兒生長受限、各種感染、血糖控制不佳需胰島素治療者。本研究通過醫院醫學倫理委員會審批通過，征得研究對象的知情同意。

GDM診斷標準依據《2014年妊娠合并糖尿病診治指南》：妊娠24～28周行75g OGTT，空腹及服糖后1h、2h三項血糖值應分別低于5.1mmol/L、10.0mmol/L、8.5mmol/L，任何一項血糖值達到或超過上述標準即診斷為GDM。

1.2方法

1.2.1一般資料收集

一般資料包括孕周、年齡、孕前身體質量指數(body mass index，BMI)、晚孕期增加體重、新生兒出生體重。

1.2.2糖脂代謝指標測定

分別于中孕期孕24～27+6周、晚孕期孕37～41+6周留取靜息狀態下孕婦空腹肘靜脈血和分娩時胎兒臍血，一部分置于EDTA管內離心后取血漿，置于-80℃冰箱保存；一部分全自動生化儀檢測空腹胰島素(fasting insulin，FINS)、空腹血糖(fasting plasma glucose，FPG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)，計算胰島素抵抗指數(homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR)。HOMA-IR=(FPG×FINS)/22.5。

1.2.3 Betatrophin測定

采用酶聯免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)集中檢測血漿和臍血Betatrophin水平，Betatrophin試劑盒購自上海酶聯科技有限公司(貨號m1513706-2)。操作嚴格按照試劑盒說明書進行。

1.3統計學方法

2結果

2.1一般資料比較

兩組年齡、孕周、孕前BMI、新生兒出生體重無明顯差異，GDM組晚孕期體重增加顯著低于正常組，差異有統計學意義(P<0.05)，見表1。

表1 GDM組與正常組一般資料比較

2.2母體血漿及臍血Betatrophin水平的比較

中孕期GDM組母體血漿及臍血Betatrophin水平均顯著高于正常組，差異均有統計學意義(均P<0.05)，晚孕期兩組差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 兩組母體血漿及臍血Betatrophin水平比較

2.3 GDM孕婦Betatrophin與糖脂代謝指標的相關性分析

中孕期血漿Betatrophin水平與FPG、HOMA-IR、TG均呈正相關(相關系數r分別為0.31、0.63、0.58，均P<0.05)，晚孕期血漿Betatrophin水平與FPG、HOMA-IR均呈正相關(相關系數r分別為0.67、0.61，均P<0.05)，見表3。

表3 GDM孕婦不同孕期Betatrophin與各指標的相關性

2.4臍血Betatrophin與糖脂代謝指標的相關性分析

GDM組臍血Betatrophin水平與晚孕期母體血漿Betatrophin水平呈正相關(相關系數r=0.32，P<0.05)，與臍血FPG、HOMA-IR、TG均呈正相關(相關系數r分別為0.32、0.30、0.27，均P<0.05)，見表4。

表4 臍血Betatrophin與糖脂代謝指標的相關性

3討論

作為妊娠期常見并發癥之一，GDM隨著生育年齡增加和生活水平提高，發病率日益增加。孕期血糖控制不良可導致流產、早產、胎兒發育畸形、羊水過多、巨大兒，甚至胎死宮內等，因此針對GDM發病機制的早期干預和系統性管理或許可以改善妊娠結局。IR是GDM的主要發病機制之一，研究發現脂肪細胞具有復雜的內分泌功能，可調節代謝且在代謝綜合征和GDM的發病中發揮關鍵作用。脂肪細胞分泌的細胞因子通過影響機體的能量攝入、存儲和代謝等多種途徑干擾胰島素的生理作用，參與IR的發生發展，從而對GDM產生影響[4]。Betatrophin作為一種新型的脂肪因子，在小鼠模型研究中發現其對誘導胰島β細胞增生具有顯著性和特異性，影響肥胖和1型糖尿病、2型糖尿病的糖脂代謝[5-7]。本研究以GDM和正常孕婦作為研究對象，探討Betatrophin對GDM母兒糖脂代謝的影響，以期指導臨床干預和管理GDM。

3.1不同孕期Betatrophin與GDM孕婦糖脂代謝的關系

正常妊娠過程中，母體血脂變化始于早孕期，晚孕期達到高峰,以TG、TC變化顯著，其中TG可以增加2～4倍，因此一定水平的血脂升高起積極作用。但GDM孕婦脂代謝以TG顯著升高為特征,其他代謝指標變化仍存在爭議。本研究發現中孕期GDM孕婦的Betatrophin水平明顯高于正常孕婦，且與FPG、HOMA-IR、TG均呈正相關(均P<0.05)。母體的高血糖水平可進一步促進脂肪合成而抑制脂質轉運，潛在形成一種高血脂狀態，由于GDM孕婦胰島素分泌不足和IR的存在，脂肪細胞代償性分泌Betatrophin增加，可以通過調節蛋白激酶-糖原合成酶激酶-3β信號通路緩解IR狀態。同時，有體外實驗發現轉染Betatrophin mRNA組可明顯上調糖代謝關鍵基因GLUT2的表達，是否也可以通過負責肝臟葡萄糖的轉運的GLUT2來調控血糖，尚需進一步研究[8-9]。此外，晚孕期GDM孕婦的Betatrophin水平與HOMA-IR、FPG亦呈正相關，HOMA-IR是反映機體胰島素功能狀態的敏感指標，由中晚孕期Betatrophin水平與HOMA-IR的正向關系，我們推測血漿Betatrophin水平或許可以作為GDM的預測和評估的一種標記物。需要提及的是，在同期的GDM胰島素治療研究中，我們也發現了不同的治療方案中Betatrophin與HOMA-IR的關系雖然不同，但仍存在緊密關系(r分別為0.63、0.61、-0.387，均P<0.05)，進一步說明Betatrophin與GDM孕婦不同孕期的IR有關[10]，并影響糖代謝的變化。

機體糖代謝和脂代謝處于相互影響的狀態，GDM孕婦中孕期Betatrophin水平雖然與FPG呈正相關(r=0.31)，但與脂代謝指標TG的相關性更為緊密(r=0.58),這可能與Betatrophin通過影響脂蛋白脂肪酶抑制脂肪分解，也可正性調節胰島素將過剩的葡萄糖轉化為脂肪有關，以此達到代償性降低血糖的目的[11]。隨著孕周的增加，孕婦體內激素水平的變化和晚孕期IR的增加，以及生理性的高TG水平，糖脂代謝的協調關系發生改變。GDM作為一種病理狀態，基于倫理進行了臨床干預[12]。醫學營養飲食的目的旨在減少脂肪攝入量，增加膳食纖維占比，以提高胰島素敏感性，有助于降低血脂，進一步調整血糖水平以達到正常狀態；同時合理運動可增加胰島素受體數目，增強對葡萄糖的利用度，降低體脂肪，本研究中晚孕期GDM組的體重增長明顯低于正常組(P<0.05)。或許由于干預措施的作用，晚孕期GDM組Betatrophin水平與TG的相關性消失。有報道稱敲除Betatrophin基因小鼠的脂肪組織增生受到抑制，體重增長緩慢，而針對肥胖人群體重變化的研究也發現，Betatrophin水平與體重改變和脂肪組織的多少有關[13-14]。雖然Trebotic等[15]認為晚孕期GDM孕婦血漿Betatrophin與TG仍存在相關性，但我們推測本研究中不同孕期Betatrophin水平與TG關系的改變可能受體重和脂肪量變化的影響，由此猜想Betatrophin與TG的關系或許是在體重變化的前提下所發生的調節關系，這種關系的確定需要進一步的設計研究。

3.2 Betatrophin與GDM孕婦新生兒糖脂代謝的關系

GDM孕婦即使血糖控制良好，其血脂水平仍可以作為新生兒血脂代謝和生長發育的預測因子。正常情況下，胎兒雖然體內多數脂肪來源自母體，但中晚孕期的膽固醇主要由內源性合成。目前由于胎兒臍血采樣的差異和樣本量的限制，GDM新生兒血脂代謝研究的結論仍存在爭議。本研究發現，GDM組臍血Betatrophin水平較正常組顯著升高，與既往研究一致[16]，不同之處在于，GDM組臍血Betatrophin與母體血漿Betatrophin水平呈正相關。胎盤作為母胎營養交換的器官，在母體影響胎兒發育方面起決定性作用，母體的血脂代謝指標TG、TC及磷脂并不能直接通過胎盤，需要借助胎盤相關受體、結合蛋白和酶進行轉運。推測臍血Betatrophin或許由胎盤轉運或胎兒脂肪細胞分泌，并與母體GDM的發生相關，影響著胎兒的糖脂代謝。進一步分析發現，臍血Betatrophin水平與FPG、HOMA-IR、TG均呈正相關(相關系數r分別為0.32、0.30、0.27，均P<0.05)。基于GDM胎盤脂質轉運功能的異常，胎兒處于超負荷營養狀態，這種高血脂、高血糖環境可以代償性引起胰島素分泌過多，與母體Betatrophin的作用相似，胎兒所處的高血糖、高血脂及潛在的IR，誘導其Betatrophin水平增加，從而促進胰腺β細胞生長，胰島素分泌量增多，代償性改善胎兒的糖耐量狀態。由于本研究系GDM臨床干預后得出結論，而未治療的GDM孕婦在孕晚期Betatrophin水平與糖脂代謝的關系，以及母體對胎兒的影響，需要進一步結合動物實驗去探討。

因此，GDM孕婦孕期的Betatrophin參與母體和胎兒的糖脂代謝，Betatrophin或許可以作為臨床系統管理GDM的一種監測指標，也可以評價新生兒的糖脂代謝狀態。