血糖水平與妊娠期糖尿病孕婦腸道菌群的關(guān)系研究

李金艷

延安大學(xué)咸陽醫(yī)院產(chǎn)科，陜西咸陽 712000

妊娠期糖尿病(GDM)是一種在妊娠期發(fā)生的糖代謝異常疾病，孕婦在妊娠期間體質(zhì)量增加，血糖水平會(huì)逐漸提升，機(jī)體易發(fā)生胰島素抵抗現(xiàn)象，隨著妊娠進(jìn)展，上述現(xiàn)象不斷加重，若孕婦體內(nèi)血糖水平增加到機(jī)體胰島素?zé)o法負(fù)擔(dān)的程度，即可出現(xiàn)GDM[1-2]。近年來隨著對(duì)腸道菌群研究的逐步深入，有研究結(jié)果顯示，腸道菌群可能通過調(diào)節(jié)胰島素抵抗、慢性炎癥和膽汁酸代謝等機(jī)制參與糖尿病的發(fā)生和發(fā)展[3]。近年來研究表明，糖尿病患者存在一定程度的腸道菌群失調(diào)[4-5]。然而，關(guān)于GDM孕婦腸道菌群與血糖水平關(guān)系的報(bào)道較少。本研究以GDM孕婦為研究對(duì)象，探討其血糖水平與腸道菌群的相關(guān)性，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料和方法

1.1一般資料 選取2020年在本院接受治療的56例GDM孕婦作為GDM組，另選取同期在本院體檢健康的56例孕婦作為對(duì)照組。采用自制調(diào)查量表，收集孕婦年齡、孕前體質(zhì)量指數(shù)(BMI)、孕次、產(chǎn)次、分娩孕周、新生兒體質(zhì)量、分娩方式及孕婦既往疾病史、用藥史等一般資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)GDM符合《妊娠合并糖尿病診治指南(2014)》[6]中的診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)入組婦女年齡≥18歲，均為單胎；(3)孕婦及家屬知曉本研究，并簽署知情同意書參與本研究。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)不同意參與本研究，或在妊娠前已有糖耐量異常史者；(2)患有腫瘤、腦卒中、嚴(yán)重心血管疾病、肝臟疾病、腎臟疾病和炎癥性腸病者；(3)有吸煙、酗酒、吸毒、智力障礙、精神疾病史者。GDM組年齡25～38歲，平均(32.54±3.87)歲；孕前BMI 20～26 kg/m2，平均(23.31±2.25)kg/m2；孕次1～3次，平均(1.95±0.43)次；產(chǎn)次0～2次，平均(1.03±0.34)次；分娩孕周38～41周，平均(39.45±1.42)周；新生兒體質(zhì)量3 014～4 215 g，平均(3 341.44±321.05)g；分娩方式：順產(chǎn)30例，剖宮產(chǎn)26例。對(duì)照組年齡24～39歲，平均(32.74±4.03)歲；孕前BMI 20～26 kg/m2，平均(23.54±2.10)kg/m2；孕次1～3次，平均(2.01±0.51)次；產(chǎn)次0～2次，平均(1.06±0.41)次；分娩孕周38～41周，平均(39.34±1.33)周；新生兒體質(zhì)量3 007～4 321 g，平均(3 356.71±313.88)g；分娩方式：順產(chǎn)33例，剖宮產(chǎn)23例。2組孕婦年齡、孕前BMI、孕次、產(chǎn)次、分娩孕周、新生兒體質(zhì)量及分娩方式比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法

1.2.1血液標(biāo)本采集及檢測(cè) 于清晨采集孕婦空腹靜脈血5 mL，以3 000 r/min離心5 min，取血清置于-70 ℃冰箱儲(chǔ)存待測(cè)。在日立7600-020全自動(dòng)生化分析儀上采用己糖激酶法測(cè)定空腹血糖(FBG)水平，采用酶比色法測(cè)定三酰甘油(TG)，采用比色法檢測(cè)總膽固醇(TC)水平，采用過氧化氫酶清除法測(cè)定高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平，相應(yīng)試劑盒均購于四川邁克生物科技有限公司；采用免疫放射法檢測(cè)超敏C反應(yīng)蛋白(hs-CRP)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)水平，試劑盒購自上海江來生物科技有限公司。以上檢測(cè)均嚴(yán)格按照試劑盒說明書進(jìn)行。

1.2.2糞便標(biāo)本采集及腸道菌群檢測(cè) (1)糞便微生物基因組測(cè)定：于孕婦29孕周復(fù)診時(shí)采集糞便標(biāo)本1 g，使用常規(guī)方法離心、洗滌后去除雜質(zhì)，然后置于-30 ℃冰箱中儲(chǔ)存，然后進(jìn)行擴(kuò)增。(2)PCR引物：根據(jù)菌群16s-rRNA-V3序列和引物在基于局部比對(duì)算法的搜索工具中的特異性，設(shè)計(jì)雙歧桿菌和乳酸桿菌的特異性引物。引物由大連寶生物科技有限公司合成。(3)實(shí)時(shí)熒光定量PCR。標(biāo)準(zhǔn)品連續(xù)稀釋10倍作為創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)曲線的模板。采用定量PCR儀Roche LightCycler?480和混合試劑盒Roche LightCycler?480 SYBR Green Master進(jìn)行定量擴(kuò)增。結(jié)果以每克糞便中細(xì)菌拷貝數(shù)的常用對(duì)數(shù)[lg(copy/g)]表示。

1.2.3腸道菌群Alpha多樣性比較 使用QIIME軟件(微生物生態(tài)學(xué)定量分析)分析標(biāo)本的生物信息學(xué)即Alpha多樣性，其水平能反映個(gè)體腸道菌群的豐富性和多樣性。其中，Chao 1指數(shù)用于評(píng)價(jià)菌群豐度，Shannon指數(shù)用于評(píng)價(jià)菌群多樣性和均勻性，2個(gè)數(shù)值越大表明菌群的多樣性更豐富。

2 結(jié) 果

2.12組孕婦血糖、血脂及部分炎癥因子水平比較 GDM組FBG、TG、TC、LDL-C、hs-CRP、IL-6水平高于對(duì)照組，HDL-C水平低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。

表1 2組孕婦血糖、血脂及部分炎癥因子水平比較

2.22組孕婦腸道菌群比較 GDM組雙歧桿菌、乳酸桿菌水平低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 2組孕婦腸道菌群比較

2.32組孕婦腸道菌群Alpha多樣性比較 GDM組孕婦腸道菌群Alpha多樣性Chao 1指數(shù)、Shannon指數(shù)低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 2組孕婦腸道菌群 Alpha 多樣性比較

2.4GDM組腸道菌群及其Alpha多樣性與FBG的相關(guān)性 GDM組孕婦腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌水平，以及腸道菌群Alpha多樣性Chao 1指數(shù)和Shannon指數(shù)均與FBG呈負(fù)相關(guān)(r=-0.712、-0.632、-0.742、-0.628，P<0.05)，見表4。

表4 腸道菌群及其Alpha多樣性與FBG的相關(guān)性

3 討 論

作為體內(nèi)最大的內(nèi)分泌器官，腸道在許多方面影響新陳代謝，甚至可以成為胰島素抵抗的觸發(fā)因素。生活在人類腸道中的細(xì)菌、病毒和個(gè)別真核生物通常被稱為腸道菌群。腸道菌群主要以細(xì)菌為主，種類繁多。胃腸道菌群參與食物的消化和營養(yǎng)素的攝入，多項(xiàng)研究表明，腸道菌群與糖尿病、肥胖等代謝性疾病密切相關(guān)[5,7]。腸道菌群在食物代謝過程中產(chǎn)生大量低分子化合物和激素。在許多代謝物中，短鏈脂肪酸可以作為信號(hào)分子作用于小腸、肝臟和胰腺等器官，成為能量和血糖水平的重要調(diào)節(jié)者。短鏈脂肪酸可引起慢性炎癥及先天免疫系統(tǒng)的激活，是糖尿病發(fā)生的重要機(jī)制。

本研究結(jié)果表明，GDM組雙歧桿菌、乳酸桿菌水平低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。腸道菌群失調(diào)可能通過調(diào)節(jié)短鏈脂肪酸、膽汁酸、氨基酸等小分子代謝物，影響胰島素的敏感性，進(jìn)而參與GDM的發(fā)生和發(fā)展。乳酸桿菌能對(duì)抗有害細(xì)菌的增殖并激活免疫系統(tǒng)中的B淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等。乳酸桿菌可抑制血清TC的異常升高，雙歧桿菌可抑制致病菌或病原菌的定植并誘導(dǎo)膽固醇轉(zhuǎn)化，通過糞便排出，具有良好的降脂作用。研究表明，雙歧桿菌和乳酸桿菌的豐度與血糖和炎癥細(xì)胞因子呈負(fù)相關(guān)，而GDM孕婦腸道中的雙歧桿菌和乳酸桿菌與健康孕婦相比明顯減少，因此，GDM孕婦經(jīng)常發(fā)生類似2型糖尿病的糖脂代謝變化[8]。本研究結(jié)果也表明，GDM組孕婦腸道菌群Alpha多樣性Chao 1指數(shù)、Shannon指數(shù)低于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。WANG等[9]報(bào)道，與健康孕婦相比，GDM孕婦腸道微生物多樣性的變化與血糖水平顯著相關(guān)。提示腸道微生物組成和代謝功能的改變可能與GDM的發(fā)病機(jī)制和病理生理學(xué)有關(guān)[10-11]。本研究結(jié)果顯示，GDM組孕婦腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌水平，以及腸道菌群Alpha多樣性Chao 1指數(shù)和Shannon指數(shù)均與FBG呈負(fù)相關(guān)(r=-0.712、-0.632、-0.742、-0.628，P<0.05)，提示雙歧桿菌和乳酸桿菌可能參與GDM的發(fā)生發(fā)展，并與能量代謝密切相關(guān)。

綜上所述，GDM孕婦腸道乳酸桿菌和雙歧桿菌水平，以及腸道菌群Alpha多樣性Chao 1指數(shù)和Shannon指數(shù)與FBG密切相關(guān)。