孕期葉酸、維生素B12與妊娠期糖尿病的關系

鹿璐 盧雪玲 綦萍萍 曾小玲 蔣偉 張曉莉 孫京 朱文麗 潘麗娜

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指妊娠前糖代謝正常,妊娠期才出現的糖尿病,是由妊娠誘發的暫時性糖尿病[1]。GDM對母嬰健康危害較大,近期影響包括母親妊娠并發癥,如妊娠期高血壓、羊水過多等風險增加,以及出現嬰兒早產、巨大兒、新生兒高膽紅素血癥等風險增加;遠期威脅包括母親產后及子代遠期患2型糖尿病及代謝綜合征的發病風險增加[2]。國際糖尿病聯盟(international diabetes federation,IDF)全球糖尿病地圖(第10版)顯示全球20～49歲妊娠婦女GDM患病率為16.7%[3]。中國2型糖尿病防治指南(2020版)中提出中國各地區的GDM患病率存在差異,平均為17.5%[4]。

研究表明,導致GDM患病人數增加的原因有妊娠年齡增大、肥胖或超重、不良飲食習慣、較少的運動量、以及一級親屬患2型糖尿病、孕婦有GDM史或巨大兒分娩史、多囊卵巢綜合征等[5-6]。除這些危險因素外,多種營養素缺乏或過量也與GDM患病風險有關,目前,大多數國內外研究都證實孕期維生素B12缺乏與GDM的發生有關[7-8],但關于葉酸水平和GDM患病風險相關性的研究結論并不一致[9-11]。也有研究顯示葉酸與GDM的關系受維生素B12水平影響。Krishnaveni等[12]在印度納入789名孕婦的研究發現,孕期維生素B12缺乏女性較非缺乏女性的GDM患病率更高(OR=2.1),兩者GDM患病率分別為8.7%和4.6%,而且葉酸水平對孕期糖耐量的影響與維生素B12的含量有關,在維生素B12缺乏的孕婦中,GDM患病率隨葉酸濃度的升高而升高,但在維生素B12正常的孕婦中,GDM患病率與葉酸濃度呈負相關。但上海一項納入1 058名孕婦的早孕隊列研究卻表明,紅細胞葉酸和維生素B12的比值與GDM的患病風險無統計學關聯[13]。因此,本研究以孕期葉酸和維生素B12的攝入及代謝狀況為切入點,探討葉酸和維生素B12狀況與GDM患病風險之間的關系,為下一步通過孕期營養干預改善孕期健康、預防GDM提供科學依據。

對象與方法

一、研究對象

本研究依托北京大學母子營養與健康隊列平臺,以北京、山東作為研究現場,在當地婦幼保健和醫療機構,遵循自愿原則募集孕婦(孕24～30周)進入研究,采集其孕期的營養與健康相關數據,并進行血液營養素代謝水平檢測。本研究的納入標準:(1)孕24～30周的孕婦;(2)單胎妊娠;(3)無重大急慢性疾病;(4)知情自愿參加并簽署知情同意書。本研究的排除標準:(1)使用抗葉酸藥物;(2)糖尿病合并妊娠者;(3)胎兒宮內發育異常。本研究共納入2020年11月—2021年4月期間入組的368名孕婦。本項目獲得北京大學生物醫學倫理委員會批準通過(審批號:IRB00001052-19145),并獲得科技部人類遺傳資源管理行政許可。

二、研究內容及方法

1.研究對象一般情況調查:自擬問卷,調查入組孕婦的社會人口學特征、妊娠情況、孕期健康教育等,包括:(1)孕婦一般情況包括年齡、身高、孕前體重、受教育水平、職業、家庭經濟情況等;(2)既往妊娠情況包括妊娠次數、曾分娩次數等;(3)生活方式包括是否有主被動吸煙,孕前是否飲酒,每天中等強度運動時間;(4)孕期是否接受過營養教育;(5)是否診斷為妊娠期高血壓和妊娠期缺鐵性貧血。

2.孕期膳食調查:采用3天24小時膳食記錄法調查研究對象連續 3天各種主、副食物攝入情況,利用上海薄荷健康公司搭建的膳食記錄平臺收集膳食數據,計算入組孕婦平均每日能量、蛋白質、碳水化合物、脂肪、葉酸、維生素B12的攝入量,并進一步計算碳水化合物和脂肪的供能比。天然食物的營養成分數據主要來自《中國食物成分表(標準版第6版第1冊)》和《中國食物成分表(標準版第6版第2冊)》,中國食物成分表中未涵蓋的數據整理匯編自臺灣食品成分資料庫(2019 版)、日本新食品成分表(2019)、英國公共衛生局食物數據(2019)等數據庫,預包裝食品和營養素補充劑的數據整理自營養標簽。計算孕期能量、蛋白質、碳水化合物、脂肪、葉酸、維生素B12等的攝入量,并與中國居民膳食營養素參考攝入量(2013 版)[14]相關指標進行比較。

孕中、晚期能量需要量(estimated energy requirement,EER)分別為2 100 kcal、2 230 kcal,標準差(SD)為160 kcal/d,孕期能量攝入EER+2SD即定義為攝入不足或過量。碳水化合物和脂肪供能比用宏量營養素可接受范圍(acceptable macronutrient distribution range,AMDR)進行評價。蛋白質、葉酸和維生素B12的攝入量<平均需要量(EAR)定義為攝入不足,其中化學合成葉酸攝入量>1 000 μg/d(UL)定義為攝入過量。

3.葉酸代謝相關指標檢測:由護士采集受試對象清晨空腹前臂靜脈血5 mL,包括乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA)抗凝2 mL和非抗凝3 mL。其中EDTA抗凝血用于紅細胞葉酸檢測,非抗凝血用于血清葉酸、維生素B12和同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)水平檢測。血清和紅細胞葉酸檢測采用微粒子化學發光法,檢測儀器為美國貝克曼全自動化學發光免疫分析儀,檢測試劑為貝克曼922639,血清同型半胱氨酸檢測采用酶循環法,檢測儀器為AU-2700貝克曼,檢測試劑為安圖00720F11,血清維生素B12的檢測方法為化學發光法,檢測儀器為CentaurXP,檢測試劑為西門子013264,所有檢測均嚴格按照試劑盒說明書要求進行。

根據《中國臨床合理補充葉酸多學科專家共識》[15],血清葉酸缺乏和過量的診斷標準分別為血清葉酸<6 ng/mL,血清葉酸>20 ng/mL;紅細胞葉酸缺乏的診斷標準為紅細胞葉酸<400 ng/mL。根據《維生素B12缺乏口腔表征的研究進展》[16],血清維生素B12<148 pmol/L為血清維生素B12缺乏;根據《高同型半胱氨酸血癥診療專家共識》[17],血清同型半胱氨酸≥10 μmol/L為過量。

4.妊娠期糖尿病診斷:在孕24～28周進行GDM診斷,診斷方法和標準參考《妊娠合并糖尿病診治指南(2014)》[6]推薦的75g口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT),服糖前及服糖后 1 h、2 h血糖值應分別低于5.1、10.0、8.5 mmol/L(92、180、153 mg/dL),任何一項血糖值達到或超過上述標準即診斷為GDM。孕期未行75g OGTT檢查的孕婦,選取其24～28周空腹血漿葡萄糖(fasting plasma glucose,FPG)結果,FPG≥5.1 mmol/L可直接診斷GDM。

5.統計學分析:采用 SPSS 26.0 進行統計學分析。用Kolmogorov-Smirnov方法進行正態性檢驗,對于數值變量,正態分布數據用平均數±標準差(SD)表示,非正態分布數據用中位數(四分位間距,IQR)表示,分類變量以頻數和百分比(%)表示。正態分布的數值變量的組間比較采用t檢驗,非正態分布數值變量的組間比較使用Wilcoxon秩和檢驗。采用多因素Logistic回歸分析研究各個納入因素與妊娠期糖尿病的關系。P<0.05 為差異有統計學意義。

結 果

一、研究對象一般情況

本研究納入的368名孕婦中,41.3%為首次妊娠,年齡范圍為18～43 歲(≥35歲的占比21.5%),且受教育程度為本科及以上的占比最高(38.9%),孕前超重肥胖率為33.7%。

本研究中GDM患病率為39.9%。年齡、身體活動水平與GDM發生有關,年齡越大,GDM發生風險越高(P<0.05);每日保證至少30 min身體活動的孕婦其GDM患病率(35.4%)低于對照組(45.9%),差異有統計學意義(P<0.05)。妊娠期缺鐵性貧血在GDM和非GDM組間的差異有統計學意義(P<0.05),表1。

表1 研究對象社會人口學特征與GDM的分布情況[例(%)]Table 1 Sociodemographic characteristics and GDM distribution of the subjects,n(%)

二、葉酸、維生素B12膳食攝入及代謝水平與GDM的關系

研究對象膳食葉酸攝入量在非GDM組的中位數為 543.00(IQR:197.47～764.78)μg DFE,在GDM組的中位數為 360.90(IQR:185.40～816.20)μg DFE;膳食維生素 B12攝入量在非GDM組的中位數為 3.01(IQR:1.28～4.42)μg,在GDM組的中位數為 2.58(IQR:1.15～4.34)μg。兩組膳食葉酸和維生素B12攝入的差異無統計學意義(P>0.05)。非GDM組的孕婦紅細胞葉酸均值(969.64±288.57 ng/mL)高于GDM組(962.86±280.28 ng/mL),血清葉酸中位數非GDM組高于GDM組,血清維生素B12和血清同型半胱氨酸的中位數GDM組高于非GDM組。但兩組間孕婦血液葉酸、血清維生素B12和血清同型半胱氨酸的差異均無統計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 孕婦葉酸、維生素B12等營養素在GDM和非GDM組的比較Table 2 Comparisons of folic acid,vitamin B12 and other nutrients in pregnant women with GDM and Non-GDM

三、妊娠期糖尿病多因素分析

多因素Logistic回歸分析結果顯示,相對比孕期每日<30 min運動時間的孕婦,每日≥30 min運動時間的孕婦患GDM的風險降低(OR=0.56,95%CI:0.34～0.92);孕期膳食碳水化合物攝入不足是GDM的危險因素(OR=2.19,95%CI:1.17～4.09);家庭人均月收入≥6 001元的孕婦患GDM的風險增加(OR=2.31,95%CI:1.07～4.25);血清葉酸過量與GDM低風險有關(OR=0.55,95%CI:0.30～1.00),血清葉酸過量的孕婦診斷GDM的風險是血清葉酸適宜孕婦的0.55倍(表3)。

表3 GDM影響因素的多因素logistic回歸結果Table 3 Multinomial Logistic regression analysis of influence factors of GDM

討 論

本研究共納入368名孕24～30周的孕婦,其中有147(39.9%)人診斷為GDM,研究對象GDM分布結果顯示,年齡、身體活動水平與GDM發生有關,與Mcintyre[18]等人的研究結果一致。在糖耐量正常的女性中,懷孕后胰島會增加2～3倍的胰島素分泌量以維持血糖恒定,而GDM女性因其胰島β細胞功能障礙造成胰島素分泌不足,導致孕期血糖水平出現異常[18]。本研究中GDM患病率明顯高于既往研究中國GDM的患病率,主要原因是樣本納入方式為方便抽樣,有一部分來源于營養科門診咨詢GDM的患者。

本研究多因素Logistic回歸分析結果顯示,膳食碳水化合物攝入不足是GDM的危險因素(OR=2.19),與上海一項納入2 755名孕婦的隊列研究結果一致,該研究結果顯示孕期高蛋白質、低碳水化合物攝入的飲食模式與妊娠期糖尿病的高風險相關[19];郭洪萍[20]等人的研究也得出了類似的結論,其隊列中血糖控制較差組的孕婦碳水化合物供能比較正常組和血糖控制較好組更低。較低的碳水化合物供能比意味著膳食蛋白質和脂肪較高,血漿中蛋白濃度的升高可導致骨骼肌胰島素抵抗并刺激內源性葡萄糖的產生[21],體內脂肪堆積也會降低胰島素的敏感性。但上述研究都未得到碳水化合物來源的多樣性(復雜碳水化合物或簡單碳水化合物)與血糖的關系,未來仍需大樣本的前瞻性高質量研究進行進一步探索。

本研究發現血清葉酸水平較高(>20 ng/mL)的孕婦患GDM的風險顯著降低,其患GDM的風險是血清葉酸水平適宜的孕婦的0.55倍。吳俊妍等[22]在656例孕婦孕中期時測定血清葉酸水平,發現GDM孕婦組的血清葉酸水平低于正常孕婦組,韓娜[23]等和張軍等[24]得出了類似的研究結果。與血清葉酸相比,紅細胞葉酸對葉酸攝入量變化的反應較慢,代表長期葉酸狀態,因此,研究紅細胞葉酸與GDM的關聯將更有助于闡明長期接觸葉酸與GDM患病風險的關系。中國南京2014年的研究中[11],評估392名確診GDM的孕婦其孕中期紅細胞葉酸濃度與GDM風險的關系,結果顯示母親紅細胞葉酸水平高與GDM的風險增加有關,本研究中紅細胞葉酸濃度與GDM患病之間的差異無統計學意義(P=0.12)。既往有研究發現[12,25],血清維生素B12缺乏與GDM患病明顯相關,而血清維生素B12缺乏率在本研究中較低,只有5.6%,可能由于樣本量較少,本研究中紅細胞葉酸和血清維生素B12與GDM的差異無統計學意義。維生素B12作為輔助因子參與機體的一碳單位代謝循環,與葉酸之間存在相互作用,有研究提示膳食葉酸對GDM的影響可能會受到維生素B12的影響,但研究結果尚不一致,有待更多高質量的研究來探索維生素B12與葉酸的交互作用對GDM的影響。

本研究收集并調整了GDM相關的可能混雜因素,使用的調查工具信效度好,同時納入了孕婦孕期營養素攝入和代謝的因素,分析了孕期葉酸、維生素B12等營養素與GDM的關系,對GDM的預防工作具有一定參考意義。本研究的局限性在于本研究為橫斷面研究,僅能探討葉酸、維生素B12狀況與GDM的相關性,且本研究采用3天24 h膳食回顧法進行膳食調查,存在回憶偏倚,未來需要更多高質量的研究來進一步驗證葉酸、維生素B12狀況與GDM之間的因果關系。綜上,孕期增加葉酸攝入或許可以提供一種可行的、新穎的、低成本的方法來降低GDM的風險。

致謝:感謝山東省高密市人民醫院、北京市海淀區婦幼保健院和懷柔區婦幼保健院所有參與項目醫護人員的辛勤工作,感謝所有參與項目的孕婦及其家庭。感謝上海薄荷信息科技有限公司在膳食調查中給予的幫助。