孕早期成纖維生長(zhǎng)因子19亞族對(duì)妊娠期糖尿病的預(yù)測(cè)價(jià)值

高 菲，盧 宇，董書琴，楊 柳，吳邵花，韋 靜

1.大連醫(yī)科大學(xué)研究生院，大連 116000；2.江蘇省泰州市人民醫(yī)院內(nèi)分泌科，泰州 225300；3.江蘇省泰州市人民醫(yī)院產(chǎn)科，泰州 225300

全球妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）發(fā)病率逐年上升，中國(guó)的GDM 發(fā)病率高達(dá)14.8%，高于世界平均水平［1］。GDM可顯著增加孕婦的不良妊娠結(jié)局及母胎并發(fā)癥［2］。目前臨床上多通過孕中期行口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（oral glucose tolerance test，OGTT）來診斷GDM，診斷時(shí)間偏晚，因此尋找可早期預(yù)測(cè)GDM 的方法尤為重要。成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子（fibroblast growth factor，F(xiàn)GF）19 亞家族包括FGF19、FGF21 和FGF23，是一類新型的內(nèi)分泌激素，能分泌至血液循環(huán)中，以內(nèi)分泌的形式調(diào)節(jié)代謝，具有維持全身穩(wěn)態(tài)、調(diào)節(jié)膽汁酸平衡、維持磷酸鹽/維生素D穩(wěn)態(tài)、參與葡萄糖和脂質(zhì)代謝等作用［3］，同時(shí)與糖尿病、肥胖等代謝性疾病密切相關(guān)［4］。因此，F(xiàn)GF19 亞族可能成為GDM 的新型生物標(biāo)志物。本研究通過探索孕早期血清FGF19 亞族與GDM 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，探討FGF19亞族在早期預(yù)測(cè)GDM中的價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

選擇2019年10月—2020年10月在泰州市人民醫(yī)院產(chǎn)科門診行產(chǎn)前檢查的孕婦。納入標(biāo)準(zhǔn)：?jiǎn)翁ト焉铮辉?～12 周；年齡20～40 歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：有糖耐量異常或糖尿病病史；有多囊卵巢綜合征等內(nèi)分泌疾病病史；有高血壓病史；伴有妊娠子癇或感染性疾病；半年內(nèi)使用糖皮質(zhì)激素或其他影響血糖的藥物。

1.2 臨床資料收集及指標(biāo)檢測(cè)

收集孕早期（8～12 周）產(chǎn)檢孕婦的身高、體質(zhì)量、收縮壓（systolic blood pressure，SBP）、舒張壓（diastolic blood pressure，DBP）、空腹血糖（fasting plasma glucose，F(xiàn)PG）、空腹胰島素（fasting insulin，F(xiàn)Ins）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、三酰甘油（triacylglycerol，TAG）、高密度脂蛋白膽固醇（highdensity lipoprotein cholesterol，HDL-C）和低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、糖化血紅蛋白（hemoglobin A1c，HbA1c）等指標(biāo)資料。同時(shí)計(jì)算體質(zhì)量指數(shù)（body mass index， BMI）、 穩(wěn) 態(tài) 模 型 胰 島 素 抵 抗 指 數(shù)（homeostasis model assessment-insulin resistance，HOMA-IR）、β 細(xì)胞胰島素分泌指數(shù)（HOMA-β）。留取空腹血清標(biāo)本500 μL，-80 ℃冰箱保存待檢。收集孕中期（24～28 周）時(shí)75 g OGTT 試驗(yàn)的結(jié)果。采用高壓液相色譜法檢測(cè)HbA1c。采用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)胰島素水平。采用酶聯(lián)免疫吸附法（上海臻科生物有限公司）檢測(cè)血清FGF19、FGF21、FGF23 水平，按照說明書操作，測(cè)定450 nm 處的吸光度值，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出每個(gè)血清標(biāo)本的濃度。

1.3 GDM診斷

FPG≥5.1 mmol/L，或糖負(fù)荷后1 h血糖（1hPG）≥10.0 mmol/L，或 糖 負(fù) 荷 后2 h 血 糖（2hPG） ≥8.5 mmol/L診斷為GDM［5］。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件。分別采用x±s和M（Q1，Q3）表示正態(tài)和非正態(tài)分布的定量資料，使用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)或t檢驗(yàn)進(jìn)行2 組間比較。采用Pearson 相關(guān)分析FGF19 亞族與FPG 的相關(guān)性。采用Logistic 回歸分析孕早期GDM 的影響因素。以GDM 為狀態(tài)變量，采用R 軟件OptimalCutpoints包繪制受試者操作特征（receiver operator characteristic，ROC）曲線，分析各影響因素預(yù)測(cè)GDM 的效能。P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 孕早期2組臨床指標(biāo)比較

共納入198 例孕早期婦女，觀察過程中發(fā)生流產(chǎn)5 例，失訪13 例，最終有180 例研究對(duì)象在孕中期完成OGTT 試驗(yàn)，其中GDM 組27 例，糖耐量正常（normal glucose tolerance，NGT）組153 例。GDM 發(fā)生率為15.0%（27/180）。2 組間年齡以及BMI、SBP、DBP、HbA1c、TC、TAG、HDL-C、LDL-C、HOMA-β水平比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。與NGT 組 相 比，GDM 組FGF21、FPG、FIns 水 平 和HOMA-IR 均明顯升高，F(xiàn)GF19 和FGF23 水平均明顯降低（均P＜0.05），見表1。

表1 孕早期各組的臨床指標(biāo)比較Tab1 General characteristics of early pregnancy in each group

2.2 孕早期FGF19亞族與FPG的相關(guān)性分析

Pearson 相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，孕早期FGP 與FGF19水平呈負(fù)相關(guān)（r=-0.283，P＜0.01），與LogFGF21 水平呈正相關(guān)（r=0.160，P＜0.05），而與LogFGF23 水平無明顯相關(guān)性（r=-0.037，P＞0.05），校正相關(guān)因素后結(jié)果仍一致，見表2。

表2 FGF19亞族與FPG的相關(guān)性分析Tab 2 Pearson linear analysis for FGF19，F(xiàn)GF21，F(xiàn)GF23 and FPG

2.3 Logistic回歸分析孕早期GDM的影響因素

單因素Logistic 回歸分析顯示，F(xiàn)GF19、FGF21、FGF23 和FPG 均 是GDM 的 影 響 因 素（OR=0.958，1.201，0.970，2.124，均P＜0.05），見表3。進(jìn)一步行多因素Logistic 回歸分析，結(jié)果顯示FGF21 和FPG 是GDM 的危險(xiǎn)因素（OR=1.196，P=0.000；OR=2.280，P=0.010）。經(jīng)年齡、BMI、血壓、血脂校正后，孕早期FGF21 和FPG 仍是GDM 的危險(xiǎn)因素［adjusted odd ratio（aOR）=1.187，P=0.000；aOR=2.033，P=0.003］。與孕早期FGF21＜28.91 pg/mL 的孕婦相比，F(xiàn)GF21≥42.00 pg/mL 的孕婦發(fā)生GDM 的風(fēng)險(xiǎn)約升高20 倍（aOR=20.018，P=0.000）。 而 與 孕 早 期FPG＜4.42 mmol/L 的孕婦相比，F(xiàn)PG≥4.88 mmol/L 的孕婦發(fā)生GDM 的 風(fēng) 險(xiǎn) 約 升 高3 倍（aOR=3.033，P=0.029），見表4。

表3 以GDM為因變量的單因素回歸分析Tab 3 Single factor regression analysis with GDM as the dependent variable

表4 FPG、FGF21或二者聯(lián)合與孕早期GDM發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系Tab 4 Association of FPG、FGF21 and their combination in early pregnancy with GDM risk

2.4 孕早期FGF21、FPG 及二者聯(lián)合預(yù)測(cè)GDM的ROC曲線

孕 早 期FGF21 和FPG 預(yù) 測(cè)GDM 的ROC 曲 線 分析結(jié)果顯示：ROC 曲線下面積（area under the curve，AUC） 分別為0.707 和0.646，最佳切點(diǎn)值分別為37.41 pg/mL 和4.84 mmol/L。單項(xiàng)檢測(cè)時(shí)FPG 的敏感度較高（78.7%），特異度較差（47.4%）；而FGF21單項(xiàng)檢測(cè)的特異度較好（85.2%），敏感度較差（42.6%）。當(dāng)FGF21 和FPG 二者聯(lián)合檢測(cè)時(shí)，AUC最高（0.847），敏感度和特異度均較高（77.2%和89.5%），表明孕早期FGF21 和FPG 聯(lián)合預(yù)測(cè)GDM 的效能最大，見圖1。

圖1 孕早期FGF21、FPG及二者聯(lián)合預(yù)測(cè)GDM的ROC曲線Fig 1 ROC curve of FGF21,FPG and their combination detection in the prediction of GDM

3 討論

GDM 是最常見的妊娠期并發(fā)癥之一，可顯著增加先兆子癇、羊水過多、巨大兒及新生兒低血糖等母嬰并發(fā)癥的風(fēng)險(xiǎn)［6］。此外，GDM 婦女后期罹患2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM） 風(fēng)險(xiǎn)更高［1］。目前的指南大多建議在妊娠24～28 周行OGTT來診斷GDM；但既往研究［7］發(fā)現(xiàn)妊娠早期診斷的GDM 婦女有更高的母嬰并發(fā)癥發(fā)生率。因此，早期發(fā)現(xiàn)及預(yù)測(cè)GDM 對(duì)改善妊娠結(jié)局、減少母嬰并發(fā)癥、降低T2DM發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義。

FGF19 亞家族一類代謝調(diào)節(jié)因子，包括FGF19、FGF21和FGF23，可通過激活特有的成纖維生長(zhǎng)因子受體（fibroblast growth factor receptor，F(xiàn)GFR），并與klotho 蛋白形成共受體進(jìn)入血液，進(jìn)而發(fā)揮激素樣的代謝調(diào)節(jié)作用，因此也被稱為內(nèi)分泌FGF 家族［4］。FGF19亞族具有調(diào)節(jié)糖脂代謝、維持膽汁酸平衡、磷酸鹽穩(wěn)態(tài)等作用。本研究以前瞻性隊(duì)列的方式探索孕早期孕婦循環(huán)中FGF19 亞族對(duì)GDM 的預(yù)測(cè)價(jià)值。結(jié)果表明，孕早期時(shí)GDM 孕婦已經(jīng)出現(xiàn)FGF21 水平上升，F(xiàn)GF19和FGF23水平下降，同時(shí)伴有胰島素抵抗增加和FPG 水平升高。相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，在孕早期，F(xiàn)GF21 水 平 與FPG 呈 正 相 關(guān)，F(xiàn)GF19 水 平 與FPG 呈負(fù)相關(guān)，提示FGF19 亞族與妊娠期葡萄糖代謝密切相關(guān)。進(jìn)一步行Logistic回歸及ROC 曲線分析，結(jié)果表明孕早期FGF21 和FPG 是GDM 的危險(xiǎn)因素，且二者聯(lián)合預(yù)測(cè)GDM的效能較大。

FGF21 是一種重要的調(diào)節(jié)糖脂代謝的內(nèi)分泌因子，也是FGF19 亞族中與葡萄糖代謝關(guān)系最為密切的因子。FGF21可以提高胰島素敏感性，促進(jìn)胰島細(xì)胞分泌和增殖，降低肥胖或T2DM 患者的血糖及血脂，且不易出現(xiàn)低血糖［8-9］。在1 型糖尿病小鼠動(dòng)物模型中，F(xiàn)GF21的高表達(dá)可通過調(diào)控肝臟糖代謝相關(guān)的酶及信號(hào)通路改善肝臟的胰島素敏感性，抑制肝臟葡萄糖輸出，從而改善糖代謝［10］。但是，在GDM孕婦中，由于白色脂肪細(xì)胞的FGF 受體1 和β-klotho 受體表達(dá)減少，F(xiàn)GF21 無法與其正常結(jié)合形成共受體，導(dǎo)致循環(huán)中FGF21 水平代償性升高，即“FGF21 抵抗”，進(jìn)而引起其下游信號(hào)ERK1/2蛋白磷酸化、脂聯(lián)素和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白1 表達(dá)下調(diào)，最終造成血糖水平的 升 高［11］。BONAKDARAN 等［12］發(fā) 現(xiàn)，孕 中 期GDM 組的FGF21 水平顯著高于正常對(duì)照組。一項(xiàng)巢式病例對(duì)照研究［13］也發(fā)現(xiàn)，在妊娠14～21 周，GDM組血清FGF21水平明顯高于正常妊娠組，且高FGF21水平的孕婦發(fā)生GDM 的風(fēng)險(xiǎn)明顯升高（aOR=2.478，P＜0.05）。以上研究表明GDM 患者在孕中期FGF21水平顯著升高，且升高的FGF21 可增加發(fā)生GDM 的風(fēng)險(xiǎn)。本研究進(jìn)一步探索孕早期FGF21 水平與GDM的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)孕早期GDM 患者FGF21 水平已明顯高于正常孕婦，且與FGP 水平呈正相關(guān)（r=0.160，P＜0.05），與既往孕中期相關(guān)研究［14］結(jié)果一致。而且，升高的FGF21 可導(dǎo)致GDM 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的增加（OR=1.196，P=0.000），提示在孕早期GDM 孕婦體內(nèi)即開始出現(xiàn)FGF21 抵抗，并引起血糖升高，促進(jìn)GDM的發(fā)生。

FGF19 是由回腸腸細(xì)胞表達(dá)的一種內(nèi)分泌激素，其經(jīng)典生理作用是調(diào)節(jié)膽汁酸代謝［15］。研究［16］發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)GF19 可與成纖維生長(zhǎng)因子受體4-β-klotho 結(jié)合激活胰島素非依賴途徑，進(jìn)而調(diào)節(jié)全身糖脂穩(wěn)態(tài)。在動(dòng)物模型研究中，F(xiàn)GF19 的高表達(dá)可降低高脂飲食誘導(dǎo)下小鼠的體質(zhì)量，同時(shí)也能改善胰島素抵抗及與肥胖相關(guān)的血脂代謝紊亂［17］。WANG等［18］發(fā)現(xiàn)孕中期GDM 患者的循環(huán)FGF19 水平低于健康孕婦，是胰島素抵抗的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，且與HOMA-IR 呈負(fù)相關(guān)。本研究在孕早期的人群中發(fā)現(xiàn)，GDM 患者血清FGF19 水平明顯低于NGT 孕婦，且 與FGP 呈 負(fù) 相 關(guān)（r=-0.283，P＜0.01），提 示FGF19 在孕早期已參與GDM 的發(fā)生過程，與孕中期趨勢(shì)一致。

FGF23主要由骨細(xì)胞產(chǎn)生，主要作用是調(diào)控磷酸鹽和維生素D 代謝，但研究［19］發(fā)現(xiàn)其在糖脂代謝中也發(fā)揮重要作用。動(dòng)物研究表明胰島素可通過PI3K/PKB/Akt/FOXO1 通 路 下 調(diào)FGF23 的 表 達(dá)［20］。MOSAVAT 等［21］研 究 發(fā) 現(xiàn) 在 孕 中 期（24～28 周）GDM 組血清FGF23 水平明顯降低，且FGF23 水平與胰島素呈負(fù)相關(guān)，F(xiàn)GF23 水平的降低伴隨著GDM 風(fēng)險(xiǎn) 的 增 加（aOR=0.70，P＜0.05），表 明FGF23 是GDM 的保護(hù)因素。本研究在孕早期探索血清FGF23與GDM 的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)孕早期GDM 孕婦血清FGF23水平明顯低于健康孕婦。這可能是由于GDM 患者在孕早期即出現(xiàn)胰島素水平的升高，從而抑制FGF23表達(dá)。

綜上所述，本研究以前瞻性隊(duì)列研究的方式探索了孕早期血清FGF19 亞族與GDM 發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)孕早期時(shí)GDM 孕婦已經(jīng)出現(xiàn)FGF21 和FPG 水平升高，F(xiàn)GF19 和FGF23 水平下降，且孕早期FGF21和FPG 是GDM 的危險(xiǎn)因素，二者聯(lián)合預(yù)測(cè)GDM 具有較高的診斷效能，為早期預(yù)測(cè)GDM 提供了新的方法和思路。但本研究樣本量較少，需要更大樣本量的研究來證明孕早期FGF19 亞族與GDM 的關(guān)系，且需要進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究探明FGF19 亞族調(diào)控GDM 的機(jī)制。

利益沖突聲明/Conflict of Interests

所有作者聲明不存在利益沖突。

All authors disclose no relevant conflict of interests.

倫理批準(zhǔn)和知情同意/Ethics Approval and Patient Consent

本研究涉及的所有實(shí)驗(yàn)均已通過泰州市人民醫(yī)院倫理委員會(huì)的審核批準(zhǔn)（審批號(hào)KY201914201）。所有實(shí)驗(yàn)過程均遵照《赫爾辛基宣言》的條例進(jìn)行。受試對(duì)象或其親屬已經(jīng)簽署知情同意書。

All experimental protocols in this study were reviewed and approved by Taizhou People's Hospital（Approval Letter No.KY201914201，dated 29/04/2019）， and all experimental protocols were carried out by following the guidelines ofDeclaration of Helsinki.Consent letters have been signed by the research participants or their relatives.

作者貢獻(xiàn)/Authors'Contributions

高菲、盧宇參與了研究設(shè)計(jì)；高菲、盧宇、韋靜參與了論文的寫作和修改；韋靜、吳邵花、董書琴、楊柳、高菲參與了數(shù)據(jù)采集。所有作者均閱讀并同意了最終稿件的提交。

The study was designed by GAO Fei and LU Yu. The manuscript was drafted and revised by GAO Fei，LU Yu and WEI Jing.Data acquisition was performed by WEI Jing，WU Shaohua，DONG Shuqin，YANG Liu and GAO Fei. All the authors have read the last version of paper and consented for submission.

·Received：2022-05-04

·Accepted：2022-06-27

·Published online：2022-07-28