成纖維細(xì)胞生長因子21在妊娠期糖尿病中的變化意義研究*

李瑞英 袁心愿 于 凡 劉川交 張益多,

1 四川大學(xué)華西第二醫(yī)院檢驗(yàn)科，四川省成都市 610000; 2 出生缺陷與相關(guān)婦兒疾病教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;3 成都市青白江婦幼保健院檢驗(yàn)科

妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus，GDM)是妊娠期間最常見的并發(fā)癥之一，會(huì)增加不良妊娠結(jié)局風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重危害胎兒和產(chǎn)婦的生命安全。因此對(duì)于GDM早期診斷和治療十分重要[1]。口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(OGTT)是目前臨床診斷GDM的常規(guī)手段，盡管患者可以忍受服糖過程，但是重復(fù)采血以及較長的檢測等待時(shí)間是難以解決的問題。成纖維細(xì)胞生長因子21(Fibroblast growth factor,FGF21)是一種由肝臟產(chǎn)生，調(diào)節(jié)機(jī)體糖代謝的分泌型因子。當(dāng)機(jī)體發(fā)生糖脂代謝紊亂時(shí)，F(xiàn)GF21能夠增強(qiáng)機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性，從而改善機(jī)體胰島素抵抗程度，維持穩(wěn)定的血糖水平[2]。研究發(fā)現(xiàn)FGF21作為一種新型成纖維細(xì)胞生長因子，可不依賴胰島素調(diào)節(jié)血糖，提高脂肪組織對(duì)葡萄糖攝取，調(diào)節(jié)胰島B細(xì)胞功能。同時(shí)FGF21參與新陳代謝，可減少機(jī)體對(duì)脂肪細(xì)胞的攝取和堆積[3]。目前已有研究發(fā)現(xiàn)，在糖尿病以及肥胖等代謝疾病中FGF21的水平發(fā)生變化[4]。但目前國內(nèi)外對(duì)于FGF21在妊娠期糖尿病過程中的變化尚不明確，本研究擬通過對(duì)GDM孕婦血清中FGF21的檢測，探討FGF21與GDM的關(guān)系，為臨床GDM早期診斷與干預(yù)提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 根據(jù)2011年ADA發(fā)布的《糖尿病醫(yī)學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)》，于2021年2—5月選取82例首次診斷為GDM的孕婦作為GDM組，年齡(31.02±3.61)歲，孕周(25.08±1.66)周。同時(shí)選取94例在產(chǎn)科門診就診的健康孕婦作為對(duì)照組，年齡(30.98±3.91)歲，孕周(25.48±2.05)周。兩組在年齡以及孕周上不存在明顯差異。所有研究對(duì)象均為首次單胎妊娠，本研究經(jīng)本院臨床試驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有受試者自愿參加并在入組前均簽署了知情同意書。妊娠期糖尿病的診斷標(biāo)準(zhǔn)：孕婦在24～28周進(jìn)行OGTT測定空腹血糖、餐后1h和餐后2h血糖，如果滿足以下任一條件，則診斷為GDM：(1)空腹血糖≥5.1mmol/L；(2)餐后1h血糖≥10mmol/L；(3)餐后2h血糖≥8.5mmol/L。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)孕前患有糖尿病；(2)患先天性遺傳代謝性疾病；(3)患有嚴(yán)重肝、腎臟疾病；(4)糖尿病家族史。

1.2 方法

1.2.1 標(biāo)本收集與保存：使用分離膠真空采血管采集GDM患者和正常妊娠期婦女靜脈血3～4ml，靜置待凝集后3 500r/min，離心10min后分離血清。所有血清存放于-80℃冰箱統(tǒng)一進(jìn)行檢測。嚴(yán)格按照試劑說明書進(jìn)行檢測，保證結(jié)果準(zhǔn)確性。

1.2.2 生化指標(biāo)檢測：采用Atellica solution SCI西門子全自動(dòng)生化分析儀檢測空腹血糖(FPG)、載脂蛋白A1(ApoA1)、載脂蛋白B(ApoB)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、Hcy、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。采用Brservice D100糖化血紅蛋白分析儀分析糖化血紅蛋白(HbA1c)水平。整個(gè)分析過程嚴(yán)格按照儀器操作說明進(jìn)行操作，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。并將待測標(biāo)本檢測數(shù)據(jù)做好備份和分析。

1.2.3 FGF21含量檢測：本次實(shí)驗(yàn)采用海聯(lián)生物人FGF21酶聯(lián)免疫分析試劑盒(試劑批號(hào)04/2021)檢測兩組標(biāo)本的FGF21水平含量。試劑盒采用夾心法酶聯(lián)免疫吸附法，定量分析人血清中FGF21的含量。本次實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格根據(jù)試劑盒說明書操作步驟進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 兩組糖脂代謝指標(biāo)分析 兩組孕婦血清中ApoA1、TC、TG、HDL-C比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。GDM組空腹血糖、餐后1h血糖和餐后2h血糖、HbA1c、LDL-C、Hcy顯著高于對(duì)照組(P<0.05)。對(duì)照組中ApoB濃度高于GDM組孕婦(P=0.029)。具體結(jié)果見表1。

表1 糖脂代謝指標(biāo)分析

2.2 兩組孕婦血清中FGF21水平分析 通過對(duì)GDM組和對(duì)照組血清中FGF21含量進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)GDM組血清中FGF21濃度為249.44(214.25,288.33)ng/L，明顯高于對(duì)照組的208.69(129.91,250.0)ng/L(Z=2.229，P<0.001)。

2.3 FGF21與糖脂代謝指標(biāo)相關(guān)性分析 通過血清FGF21水平與各糖脂代謝指標(biāo)的相關(guān)性分析，發(fā)發(fā)現(xiàn)血清中FGF21水平與HbA1c呈正相關(guān)(P<0.001)，與ApoB、Hcy、LDL-C相關(guān)性較弱(P>0.05)。具體結(jié)果見表2。

表2 FGF21與糖脂代謝指標(biāo)相關(guān)性分析

2.4 差異性生化指標(biāo)檢測GDM的ROC曲線分析 差異性生化指標(biāo)HbA1c、ApoB、Hcy、LDL-C以及FGF21診斷GDM的曲線下面積(AUC)分別為0.572、0.597、0.722、0.601、0.743，具體診斷效能分析見圖1。將AUC低于0.7的低診斷價(jià)值的指標(biāo)進(jìn)行排除。最后納入FGF21與Hcy。通過FGF21-Hcy指標(biāo)聯(lián)合診斷，曲線下面積0.871。見圖2、表3。

圖1 差異性生化指標(biāo)檢測GDM的ROC曲線

圖2 FGF21、Hcy聯(lián)合檢測GDM的ROC曲線分析

表3 差異性生化指標(biāo)檢測GDM效能分析

3 討論

隨著生活水平和飲食習(xí)慣的改變，GDM 發(fā)病率呈現(xiàn)逐年上升趨勢。根據(jù)流行病學(xué)調(diào)查顯示，我國GDM發(fā)病率為7.6%～23.19%[5-6]。GDM婦女體內(nèi)存在不同程度的糖脂代謝紊亂。在本研究中，GDM組空腹血糖、餐后1h和2h血糖以及HbA1c明顯高于健康妊娠期婦女。在脂代謝指標(biāo)分析中，GDM組LDL-C、Hcy顯著高于健康妊娠期婦女。由于體內(nèi)糖脂代謝紊亂等因素，GDM孕婦產(chǎn)后出血、妊娠期高血壓、胎膜早破、羊水過多以及胎兒窘迫等不良妊娠結(jié)局風(fēng)險(xiǎn)明顯高于正常孕婦，所以對(duì)GDM的規(guī)范化診療十分必要[7]。目前臨床常用OGTT方法診斷妊娠期糖尿病，但是單純OGTT實(shí)驗(yàn)篩查妊娠期糖尿病存在一定缺陷，患者空腹?fàn)顟B(tài)下需重復(fù)多次檢測，飲用過飽和糖水后產(chǎn)生不適感，且難以監(jiān)測早期糖脂代謝異常[8]。

在2000年，Nishimura等人[9]利用同源PCR在鼠胚胎中分離新型成纖維細(xì)胞生長因子FGF21。FGF21位于人體19號(hào)染色體上，是成纖維細(xì)胞生長因子的亞家族，F(xiàn)GF21由209個(gè)氨基酸殘基多肽組成，在肝臟、組織和胸腺中表達(dá)分泌但在肝臟中表達(dá)占主要部分。FGF21在機(jī)體能量平衡的調(diào)節(jié)過程中起著重要作用[10]。研究表明，糖尿病患者血清中FGF21水平與機(jī)體糖脂代謝和胰島素抵抗有關(guān)。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)GF21表達(dá)增強(qiáng)可以有效改善肥胖小鼠肝臟胰島素抵抗情況。mTORC1復(fù)合體過表達(dá)與胰島素抵抗病理過程相關(guān)，而FGF21可通過抑制mTORC1復(fù)合體活性，增加肝臟胰島素敏感性，促進(jìn)肝臟糖原儲(chǔ)存來增加葡萄糖的利用，進(jìn)而調(diào)節(jié)全身葡萄糖代謝的動(dòng)態(tài)平衡[11-12]。

FGF21在低蛋白環(huán)境中顯著升高，但在其他各種情況下，如禁食、過量喂養(yǎng)、生酮飲食和高碳水化合物飲食中FGF21表達(dá)同樣出現(xiàn)上調(diào)。與體重正常的動(dòng)物和人群相比較，肥胖和糖尿病動(dòng)物模型以及疾病人群中血清FGF21濃度升高。本研究發(fā)現(xiàn)，GDM組血清中FGF21濃度明顯高于對(duì)照組，這與馬艷慶、江芳芳等[13-14]的研究結(jié)果一致。同時(shí)發(fā)現(xiàn)FGF21與HbA1c呈正相關(guān)性，說明FGF21與機(jī)體糖代謝之間存在關(guān)系。一方面FGF21促進(jìn)胰島素合成、增加胰島素敏感性、降低胰島脂肪化和胰腺炎的產(chǎn)生，并改善葡萄糖清除率。同時(shí)FGF21具有與胰島素類似作用，當(dāng)出現(xiàn)糖脂代謝紊亂時(shí)，能直接調(diào)節(jié)脂肪中葡萄糖的攝取、脂肪的生成與分解，血清中FGF21增加，并引起代償性胰島素抵抗反應(yīng)[15]。

FGF21對(duì)血脂代謝的影響并不明確。在一項(xiàng)肥胖小鼠的研究中，發(fā)現(xiàn)FGF21可以通過Jumonji-D3組蛋白脫甲基酶激活肝臟自噬和脂質(zhì)降解，從而改善肥胖小鼠肝脂肪變性程度[16]。一項(xiàng)FGF21前期臨床實(shí)驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)GF21的使用可以有效改善非酒精性脂肪肝患者體內(nèi)血脂異常、肝脂肪分?jǐn)?shù)和肝纖維化血清標(biāo)志物[17]。而在一項(xiàng)對(duì)韓國肥胖患兒血脂水平和FGF21的研究中發(fā)現(xiàn)，在調(diào)整基礎(chǔ)指標(biāo)后，血清中FGF21與HDL和甘油三酯相關(guān)性較弱[18]。在本研究中發(fā)現(xiàn)，盡管GDM孕婦存在一定的血脂指標(biāo)異常，但是與FGF21之間并不密切，這可能與疾病的主要病理表型不同有關(guān)。在GDM孕婦疾病初期，體內(nèi)主要表現(xiàn)為糖代謝的異常，脂代謝作用在GDM病理過程中并不明顯。孕中晚期由于孕婦活動(dòng)量的減少，營養(yǎng)物質(zhì)的攝入，脂肪組織出現(xiàn)累積。本研究缺少GDM疾病后期患者的數(shù)據(jù)，GDM病程后期FGF21與脂代謝之間的關(guān)系需要進(jìn)一步進(jìn)行研究。

不良妊娠發(fā)病率與糖脂代謝紊亂之間具有一定相關(guān)性，在孕早期檢測孕婦糖脂代謝水平對(duì)臨床診斷GDM、改善妊娠結(jié)局具有重要意義[19]。HbA1c可反映機(jī)體8～12周內(nèi)的血糖水平。本研究發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)GF21與HbA1c呈正相關(guān)性。說明FGF21在一定程度上或可反映GDM孕婦的糖代謝異常，對(duì)于GDM孕婦具有預(yù)測診斷作用。通過ROC曲線分析可知FGF21對(duì)于GDM具有良好的診斷價(jià)值，當(dāng)FGF21結(jié)合Hcy診斷GDM，可以有效提高靈敏度和特異性，診斷效能得到進(jìn)一步提升。

綜上所述，F(xiàn)GF21可作為妊娠期糖尿病輔助診斷指標(biāo)，為臨床早期預(yù)測GDM提供合理的診斷依據(jù)。FGF21聯(lián)合Hcy有效提高GDM診斷效能，可在GDM臨床診斷中發(fā)揮重要作用。本次實(shí)驗(yàn)存在一定的局限性，首先標(biāo)本數(shù)量較少，后期我們將納入更多的研究對(duì)象，研究FGF21在GDM中的參考范圍；其次GDM中FGF21變化機(jī)制還有待研究，這將為臨床治療GDM提供新的思路。