孕婦外周血總膽汁酸水平與妊娠期糖尿病風險關系的研究

郭笑丹，張彥利，朱國優，王 婷，董 鵬，曹靜雯

(1.陜西省核工業二一五醫院內分泌代謝科，陜西 咸陽 712000；2.陜西省榆林市中醫醫院內分泌代謝科，陜西 榆林 719000；3.陜西省核工業二一五醫院急診科，陜西 咸陽 712000；4.西安市第四醫院呼吸內科，陜西 西安 710004；5.西安交通大學第二附屬醫院內分泌代謝科，陜西 西安 710004)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是一種妊娠期常見的并發癥，通常發生在妊娠中期和晚期，妊娠前無糖尿病病史[1]。孕期高血糖增加了孕婦和胎兒不良圍產期結局的風險，如多種母嬰代謝性疾病；還可增加母親產后患2型糖尿病和胰島素抵抗的風險，增加胎兒死產、難產的風險，增加子代成年后患2型糖尿病的風險等[2]。膽汁酸作為參與人體代謝的重要因素分為初級膽汁酸和次級膽汁酸。初級膽汁酸包括膽酸、鵝去氧膽酸，由肝臟中的膽固醇修飾而來，其大多與牛磺酸、甘氨酸結合，儲存于膽囊，受到進食刺激后分泌至十二指腸，消化脂類和脂溶性維生素[3]，部分初級膽汁酸通過腸道微生物群轉化為次級膽汁酸(石膽酸和脫氧膽酸)[4]，其在回腸末端被吸收回流至肝臟，經過肝腸循環再次被分泌到膽汁中[5]。膽汁酸是調節膽固醇穩態和脂質吸收的重要因素。

既往研究發現，與健康受試者相比，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者的膽汁酸水平顯著升高，且膽汁酸組成的失衡與胰島素抵抗密切相關[6]。同時有研究發現，使用膽汁酸螯合劑可改善T2DM患者的血糖水平[7]。但目前關于總膽汁酸(total bile acid，TBA)與GDM相關性的研究較少，且現有研究中樣本量均較小。國內的一項研究發現，妊娠早期外周血中TBA水平升高僅作為GDM異質性亞型分組中GDM-抵抗組的危險因素，且受孕前體質量指數(pre-pregnancy body mass index，pre-BMI)影響[8]；而妊娠中晚期暴露于高血糖環境下的胎兒有顯著的生長發育過度風險[9]，其意味著按照目前產科常規診斷流程，在妊娠中期和妊娠晚期診斷為GDM的孕婦可能會失去改善胎兒宮內高血糖環境的最佳干預機會。因此，有必要研究中期妊娠的早期外周血中TBA水平與妊娠中期患GDM的相關性，從而指導臨床實踐，達到預防及治療GDM的目的。本文通過回顧性研究探討了孕婦在中期妊娠的早期外周血中TBA水平升高與妊娠中期患GDM風險的關系。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選擇2013年9月至2020年9月于陜西省核工業二一五醫院進行產檢并完成生產的孕婦隊列總計1 554例。納入標準：①≥18歲；②生產足月單胎胎兒；③第24～28孕周口服75g葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test，OGTT)和第14～18孕周檢測外周血中TBA水平結果數據完整。排除標準：①<18歲；②妊娠前患有糖尿病；③第24～28孕周OGTT結果顯示，空腹血糖≥7.0mmol/L，OGTT后2小時血糖≥11.1mmol/L，或糖化血紅蛋白A1c(HbA1c)≥6.5%；④子癇前期；⑤多胎妊娠；⑥孕婦患有其他疾病；⑦孕期重要數據缺失。本研究已通過陜西省核工業二一五醫院倫理審查。

在1 554例研究對象中，有135例(8.7%)孕婦被診斷并分為GDM組；其余正常標準葡萄糖耐量(normal glucose tolerance，NGT)者1 419例為NGT組。

1.2 研究方法

本研究為一項回顧性觀察性研究。

1.2.1 一般資料的收集和評估

所有研究對象均完成一份調查問卷，并通過與產科醫生面談收集其他相關重要信息。問卷內容包括：孕婦的年齡、身高、孕前體重、產次、懷孕史、受教育程度、糖尿病家族史、孕前吸煙和飲酒習慣等。孕婦在入組時穿淺色室內服裝，不穿鞋，測量體重和身高。受教育程度按完成學年數分為小學及以下、初中及高中、大學及以上。研究對象在孕前每周飲酒超過3次被認為是飲酒者，若在孕前或孕期吸煙被認為是吸煙者。pre-BMI的計算使用自我報告的孕前體重除以身高的平方(kg/m2)。

1.2.2 實驗室檢查指標

采集孕婦第14～18孕周時的靜脈血5mL，需要空腹至少10小時。臨床實驗室使用奧林巴斯AU5432化學分析儀檢測肝腎功能各項指標，其中包括：天冬氨酸轉氨酶(AST)、丙氨酸轉氨酶(ALT)、谷氨酰轉肽酶(GGT)、堿性磷酸酶(ALP)、總膽紅素(TB)、白蛋白(ALB)、肌酐(Cr)、尿酸(UA)、尿素氮(BUN)、總蛋白(TP)、球蛋白(GLB)、TBA。TBA正常范圍：0.1～10.0μmol/L。肝腎功能檢測試劑盒的法間和法內變異系數均維持在<5%。

1.2.3 診斷標準

所有孕婦于妊娠24～28周進行OGTT檢查，分別在空腹、OGTT后1小時和2小時分別采集孕婦靜脈血5mL。使用奧林巴斯AU5432化學分析儀檢測血漿葡萄糖濃度。根據“國際糖尿病和妊娠聯合研究組”推薦的標準診斷GDM：空腹血糖≥5.1mmol/L，或OGTT后1小時血糖≥10.0mmol/L，或OGTT后2小時血糖≥8.5mmol/L，出現1次或多次各時間點高于上述血糖水平則診斷為GDM[10]。

1.3 數據分析

用線性回歸分析模型對第14～18孕周孕婦的TBA水平與第24～28孕周各時間點(空腹、OGTT后1小時、OGTT后2小時)血糖水平之間的相關性進行分析。根據孕婦TBA水平四分位數區間分層，將其分為<第25百分位數(Q1)組、第25～49百分位數(Q2)組、第50～74百分位數(Q3)組、≥第75百分位數(Q4)組。應用多因素Logistic回歸分析評價在未調整及兩個調整不同混雜因素后的模型中，TBA水平四分位數區間分組與患GDM關系的優勢比(OR)及相應的95%置信區間(95%CI)。模型1調整了孕婦年齡、糖尿病家族史；模型2調整了孕婦年齡、糖尿病家族史和pre-BMI。每個模型均以TBA水平最低的四分位數區間分組作為參考，計算各TBA水平分組的OR值及相應的95%CI。

1.4 統計學方法

2 結果

2.1 研究對象的一般情況

GDM組孕婦年齡顯著大于NGT組(P=0.001)，GDM組孕婦TBA水平顯著高于NGT組(P<0.001)，兩組的糖尿病家族史、孕前超重/肥胖占比比較差異均有統計學意義(P<0.001)；而兩組的年齡分層、民族、產次、受教育程度、飲酒和吸煙者占比，以及孕前身高、Cr、UA、BUN、GGT、AST、ALT、ALP、TB、TP、ALB和GLB指標比較差異均無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 GDM組與NGT組一般資料的比較Table 1 Comparison of general information of the pregnant women between GDM group and NGT

臨床特征NGT組(n=1 419)GDM組(n=135)總計(n=1 554)t/χ2P?孕前身高(m)1.6±0.91.6±0.71.6±0.80.681>0.05Cr(μmol/L)40.1±12.242.3±12.343.1±11.10.689>0.05UA(μmol/L)204.3±49.3202.2±51.3204.2±52.10.697>0.05BUN(μmol/L)2.5±0.42.4±0.52.5±0.30.683>0.05GGT(IU/L)14.3±7.814.4±7.214.6±6.20.741>0.05AST(IU/L)23.9±18.427.7±19.324.2±19.20.679>0.05ALT(IU/L)22.8±13.523.7±14.722.4±14.20.676>0.05ALP(IU/L)42.1±8.240.2±9.241.2±9.40.765>0.05TB(μmol/L)6.5±2.86.4±2.36.2±2.10.700>0.05TP(g/L)74.1±4.371.2±3.472.4±4.40.688>0.05ALB(g/L)41.0±2.341.4±1.241.2±2.10.694>0.05GLB(g/L)30.1±2.830.7±2.430.2±2.30.686>0.05TBA(μmol/L)1.5±0.82.1±1.51.6±1.23.291<0.001血糖水平 空腹(mmol/L)4.7±0.45.3±0.64.9±0.53.297<0.001 OGTT后1小時(mmol/L)9.5±0.410.2±0.69.7±0.42.3250.020 OGTT后2小時(mmol/L)8.1±0.38.9±0.48.3±0.32.5790.010

2.2 TBA水平與各時間點血糖水平的關系

采用線性回歸分析評價孕婦妊娠中期TBA水平與空腹血糖、OGTT后1小時和OGTT后2小時血糖水平之間的關系。在第14～18孕周，孕婦的TBA水平與空腹血糖呈正相關(P=0.003)，TBA水平與OGTT后1小時和OGTT后2小時血糖水平均無相關性(P=0.992，P=0.452)，見表2。

表2 TBA水平與各時間點血糖水平的線性關系Table 2 Linear relationship between TBA level and blood glucose level at each time point of OGTT

2.3 不同TBA水平四分位數區間與發生GDM風險的多因素Logistic回歸分析

應用多因素Logistic回歸分析驗證不同TBA水平四分位數區間與第24～28孕周孕婦發生GDM風險之間的相關性。在未調整模型的Logistic回歸分析中，TBA水平最高四分位數區間發生GDM風險是最低四分位數區間的1.952倍(P<0.05)；在模型1中，調整了孕婦的年齡和糖尿病家族史后，TBA水平最高四分位數區間發生GDM風險是最低四分位數區間的1.790倍(P<0.05)；在模型2中，基于模型1進一步調整了pre-BMI后，TBA水平最高四分位數區間發生GDM風險是最低四分位數區間的1.340倍(P<0.05)；Q2、Q3兩個TBA水平四分位數區間與最低四分位數區間比較，未顯著增加發生GDM的風險，見表3。

表3 不同TBA水平四分位數區間與發生GDM風險的多因素Logistic回歸分析Table 3 Multivariate Logistic regression analysis of TBA quartile space stratification and risk of GDM

3 討論

隨著生活水平的不斷提高，大眾對圍產期母嬰健康重視程度逐漸提升，其無疑促進了孕期GDM篩查的普及，這也可能是全球范圍內GDM發病率逐年增長的原因之一[11]。GDM增加了孕婦和胎兒不良圍產期結局的發生，如肩難產、巨大兒及剖宮產等[2]。有研究認為，妊娠中期OGTT水平的升高與生產時母嬰不良妊娠結局發生率相關[12]。還有研究發現，孕婦年齡過大、孕前及孕期肥胖、糖尿病家族史等許多危險因素都能導致GDM的發生[8]。目前對妊娠早期孕婦外周血TBA水平作為GDM危險因素的研究較少，但在針對T2DM患者的人群研究中顯示，外周血中TBA水平升高與血糖升高及胰島素敏感性的降低密切相關[13]。

3.1 TBA水平與發生GDM風險的相關性

既往一項對742名孕婦的隊列研究發現，與孕早期TBA<4.0μmol/L組相比，TBA≥4.0μmol/L組在孕中期發生GDM風險增加了6.72倍[3]。本研究顯示，在第14～18孕周，孕婦外周血中TBA水平升高與妊娠中期發生GDM風險有關。當校正年齡、糖尿病家族史和pre-BMI后，TBA水平最高四分位數區間(2.3～10.9μmol/L)發生GDM風險是最低四分位數區間(0.0～0.7μmol/L)的1.340倍(P<0.05)，遠低于上述研究數據，這可能與本研究中樣本量增多有關；另外，不同研究之間可能存在地域差異，上述研究納入的研究對象多為中國南方人口，而本研究中均為西北地區的孕婦，而這兩個地區婦女的體型特征及飲食習慣均存在差異，可能是導致研究結果不一致的原因。本研究顯示，TBA水平與空腹血糖水平呈正相關，但與OGTT后1小時和OGTT后2小時的血糖水平均無相關性，這與上述隊列研究[3]不同，可能是因為本研究中診斷GDM幾乎都在孕中期，而上述研究納入了孕晚期診斷為GDM孕婦的數據所致。

3.2 TBA水平升高與妊娠期高血糖關聯的潛在分子機制

已有研究證實膽汁酸代謝可能與糖尿病發病存在潛在關聯，與正常對照相比較，T2DM患者在發病前外周血中的初級膽汁酸和次級膽汁酸的組成占比存在明顯差異，這可能是糖代謝異常的先兆表現[14]。兩項病例對照研究發現，糖尿病前期的患者外周血中膽汁酸升高與胰島素敏感性的降低相關[15]；T2DM患者外周血中膽酸和脫氧膽酸水平顯著升高[13]。在對糖尿病大鼠動物實驗的研究中發現，膽汁酸水平的降低與許多代謝性指標的改善呈正相關[16]。因此有理由相信孕早期膽汁酸水平及組成的改變與孕中期GDM的診斷密切相關，由于目前缺乏被廣泛認可的GDM動物模型，膽汁酸引起孕婦血糖升高的機制尚不清楚，目前針對TBA水平與代謝相關的研究還集中在T2DM患者/糖尿病動物模型中。在T2DM患者中，膽汁酸已被證明是全身代謝的重要調節分子，其可通過激活特定的激素核受體和細胞表面受體(法尼酮X受體和G蛋白偶聯受體)來增加能量消耗，起到預防個體肥胖、改善個體胰島素抵抗和延緩T2DM發生的作用[17-18]。在T2DM發生的早期，膽汁酸的增加可能是一種代償性的保護機制，起到改善胰島素抵抗的作用，但隨著TBA水平的持續性升高，抑制了激素核受體或膜受體的表達，干預糖代謝的進程，最終導致血糖升高及糖尿病的發生[19]。在正常情況下，激素核受體的增多可以抑制肝臟肝糖原合成，促進葡萄糖吸收，增加腸促胰島素的效應，增加外周胰島素的敏感性[20]。然而在對糖尿病大鼠模型的研究中顯示，膽汁酸池中持續TBA水平增多降低了激素核受體表達[16]，抑制了以上激素核受體對血糖的改善作用，最終導致高血糖的發生。另外，膜受體表達的增多可以誘導腸內胰高血糖素樣肽(glucagon-like peptide，GLP-1)的分泌[21]，GLP-1的主要作用為抑制胰高血糖素分泌，刺激胰島素分泌，從而降低血糖[22]。而TBA水平的持續升高抑制了膜受體的表達，導致發生高血糖。以上可能是持續升高的膽汁酸誘導糖尿病發生的原因。

3.3 本研究的局限性

本研究有一定的局限性。首先，未能排除不受控制的人為因素，如各孕婦對婦產科醫生口頭醫囑的依從性差異；其次，未統計孕婦孕期具體的運動量、飲食差異的相關數據；最后，本研究是一個單中心的研究，且樣本量有限。今后的研究需要更多的樣本量及多中心的參與。

綜上所述，本研究發現孕婦妊娠中期的早期外周血中TBA水平升高與發生GDM風險增加有關；即使在正常參考值范圍內，外周血中TBA水平的升高也與GDM的發病相關。