傅小青，李明，劉清秀，文丹

(重慶市開州區(qū)人民醫(yī)院產(chǎn)科，重慶 405400)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是一種特殊類型的糖尿病，為妊娠期常見并發(fā)癥之一，可明顯增加先兆子癇、胎盤早剝、流產(chǎn)、產(chǎn)后出血、早產(chǎn)、難產(chǎn)、巨大兒、低體重兒及畸形等母嬰不良結(jié)局發(fā)生率[1]。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球高達(dá)14%的女性曾患GDM，且近年仍呈上升趨勢(shì)；我國(guó)GDM患病率現(xiàn)已高達(dá)14.8%[2-3]。盡管已有很多學(xué)者探討了GDM的相關(guān)病因，但尚未得出具體結(jié)論[4]。近年來，有研究發(fā)現(xiàn)腸道菌群失衡及代謝產(chǎn)物異常在GDM發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮一定作用，與胰島素抵抗(insulin resistance，IR)有關(guān)[5]。氧化三甲胺(trimethylamine oxide，TMAO)是腸道菌群代謝產(chǎn)物中研究較多的指標(biāo)，目前關(guān)于其對(duì)GDM的影響仍存在爭(zhēng)議，國(guó)外有研究報(bào)道孕中期婦女血TMAO水平較低者更易發(fā)展為GDM；而我國(guó)有學(xué)者則發(fā)現(xiàn)GDM患者血TMAO水平明顯高于正常妊娠女性[6-7]，故需要更多研究探討TMAO在GDM中的作用并探討相關(guān)作用機(jī)制。近年有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，血清鐵蛋白(serum ferritin，SF)和細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3(suppressor of cytokine signaling-3，SOCS-3)通過加重IR引發(fā)GDM[8]。但關(guān)于TMAO、SF、SOCS-3三者在GDM中的變化及關(guān)系尚不清楚。本研究主要探討GDM患者腸道菌群相關(guān)代謝產(chǎn)物TMAO、SF、SOCS-3的變化及其對(duì)母嬰不良結(jié)局的預(yù)測(cè)價(jià)值。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取2018年7月至2020年10月重慶市開州區(qū)人民醫(yī)院收治的80例GDM患者作為觀察組，年齡21～38歲，平均(29.7±5.6)歲；孕周8～12周，平均(9.3±2.7)周。納入標(biāo)準(zhǔn)：①GDM符合《婦產(chǎn)科學(xué)》中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[9]；②均為初產(chǎn)婦，單胎妊娠；③自妊娠開始所有受試者產(chǎn)檢均在本院完成；④年齡20～40歲。排除標(biāo)準(zhǔn)：①原發(fā)性糖尿??；②存在導(dǎo)致血糖升高的內(nèi)分泌疾??；③合并妊娠高血壓等妊娠期其他特殊疾??；④既往存在心、肝、腎、腦、腸道等功能異常；⑤近1個(gè)月內(nèi)使用過抗生素或微生態(tài)調(diào)節(jié)劑等影響腸道菌群藥物；⑥合并貧血。同期選擇年齡和孕周與觀察組匹配的80例正常妊娠孕婦作為對(duì)照組，年齡21～38歲，平均(29.3±5.5)歲；孕周8～12周，平均(9.5±2.6)周。兩組年齡和孕周比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究獲得重慶市開州區(qū)人民醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(倫理批準(zhǔn)號(hào)：QK1821)，受試者均簽署了知情同意書。

1.2方法 分別抽取觀察組[入組后第1天(孕早期)、GDM確診當(dāng)天(確診期)]和對(duì)照組(入組后第1天，即孕早期)空腹外周靜脈血3 ml于乙二胺四乙酸抗凝管和5 ml于分離膠管，前者用于TMAO檢測(cè)，后者用于SF、SOCS-3檢測(cè)。靜置10 min，以離心半徑12.5 cm，4 000 r/min離心10 min，吸取上清后于-80 ℃冰箱保存，待所有標(biāo)本集齊后進(jìn)行檢測(cè)。①采用穩(wěn)定同位素稀釋高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)(6420 Triple Quad三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀和1260 Infinity高效液相色譜儀均購(gòu)自美國(guó)Agilent公司)檢測(cè)各標(biāo)本中血漿TMAO水平，試劑盒購(gòu)自美國(guó)Sigma公司(批號(hào)：201907)；②通過mini ViDas免疫酶化學(xué)發(fā)光分析儀(法國(guó)Biomerieux公司)采用化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)SF和空腹胰島素，試劑盒購(gòu)自上海透景生命科技股份有限公司(批號(hào)：20191123)；③通過Multiskan FC全自動(dòng)酶標(biāo)儀(美國(guó)Thermo Fisher公司)采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)血清SOCS-3水平，試劑盒購(gòu)自上海酶聯(lián)生物科技有限公司(批號(hào)：20200212)；④通過AU5800全自動(dòng)生化儀(美國(guó)Beckman公司)采用酶法檢測(cè)空腹血糖，試劑盒購(gòu)自北京利德曼生化股份有限公司(批號(hào)：20191211)；⑤計(jì)算穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估的IR指數(shù)(homeostasis model assessment insulin resistance，HOMA-IR)=空腹血糖×空腹胰島素/22.5[10]。

1.3觀察指標(biāo) 比較觀察組(孕早期和確診期)和對(duì)照組(孕早期)血TMAO、SF、SOCS-3和HOMA-IR差異；收集觀察組母嬰結(jié)局，其中母嬰不良結(jié)局包括胎膜早破、羊水過多、流產(chǎn)、早產(chǎn)、剖宮產(chǎn)、產(chǎn)后出血、早產(chǎn)兒、巨大兒、新生兒窒息和新生兒低血糖。

2 結(jié) 果

2.1觀察組和對(duì)照組孕早期血TMAO、SF、SOCS-3和HOMA-IR比較 與對(duì)照組相比，觀察組孕早期血TMAO降低(P<0.01)，而SF、SOCS-3和HOMA-IR均明顯升高(P<0.01)。見表1。

表1 觀察組和對(duì)照組孕早期血TMAO、SF、SOCS-3和HOMA-IR比較

2.2觀察組孕早期TMAO、SF、SOCS-3、HOMA-IR的相關(guān)性分析 Pearson分析結(jié)果顯示，觀察組孕早期TMAO與HOMA-IR呈明顯負(fù)相關(guān)(r=-0.794，P=0.006)，SF、SOCS-3與HOMA-IR呈明顯正相關(guān)(r=0.682，P=0.011；r=0.721，P=0.009)；TMAO與SF、SOCS-3呈明顯負(fù)相關(guān)(r=-0.815，P=0.001；r=-0.847，P=0.001)。

2.3孕早期血TMAO、SF和SOCS-3對(duì)GDM的預(yù)測(cè)價(jià)值 孕早期TMAO預(yù)測(cè)GDM的ROC曲線下面積(area under curve，AUC)為0.687(95%CI0.625～0.737)，最佳截?cái)嘀禐?3.59 μmol/L，靈敏度和特異度分別為66.1%、71.9%；孕早期SF預(yù)測(cè)GDM的AUC為0.663(95%CI0.614～0.722)，最佳截?cái)嘀禐?3.92 μg/L，靈敏度和特異度分別為64.2%、70.1%；孕早期SOCS-3預(yù)測(cè)GDM的AUC為0.672(95%CI0.618～0.731)，最佳截?cái)嘀禐?7.53 ng/L，靈敏度和特異度分別為65.4%、70.4%；三者聯(lián)合預(yù)測(cè)效能更佳，其AUC為0.854(95%CI0.782～0.889)，靈敏度和特異度分別為77.5%、86.4%。見圖1。

注：TMAO為氧化三甲胺，SF為血清鐵蛋白，SOCS-3為細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3，GDM為妊娠期糖尿病，ROC為受試者工作特征曲線

2.4觀察組母嬰結(jié)局及母嬰不良結(jié)局組和良好結(jié)局組確診期血TMAO、SF和SOCS-3比較 GDM患者中母嬰不良結(jié)局20例，母嬰良好結(jié)局60例。與母嬰良好結(jié)局組比較，不良結(jié)局組確診期血TMAO降低(P<0.01)，SF和SOCS-3升高(P<0.05或P<0.01)。見表2。

表2 母嬰不良結(jié)局組和良好結(jié)局組確診期血TMAO、SF和SOCS-3比較

2.5確診期血TMAO、SF和SOCS-3對(duì)GDM母嬰不良結(jié)局的預(yù)測(cè)價(jià)值 確診期TMAO預(yù)測(cè)母嬰不良結(jié)局的AUC為0.757(95%CI0.684～0.789)，最佳截?cái)嘀禐?.82 μmol/L，靈敏度和特異度分別為70.5%、65.4%；確診期SF預(yù)測(cè)母嬰不良結(jié)局的AUC為0.732(95%CI0.671～0.775)，最佳截?cái)嘀禐?2.03 μg/L，靈敏度和特異度分別為71.7%、64.2%；確診期SOCS-3預(yù)測(cè)母嬰不良結(jié)局的AUC為0.729(95%CI0.663～0.781)，最佳截?cái)嘀禐?2.28 ng/L，靈敏度和特異度分別為69.8%、63.5%；三者聯(lián)合預(yù)測(cè)效能更佳，其AUC為0.895(95%CI0.814～0.942)，靈敏度和特異度分別為87.9%和81.5%。見圖2。

注：TMAO為氧化三甲胺，SF為血清鐵蛋白，SOCS-3為細(xì)胞因子信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)抑制因子3，GDM為妊娠期糖尿病，ROC為受試者工作特征曲線

3 討 論

研究調(diào)查顯示，我國(guó)是GDM高發(fā)國(guó)家，且發(fā)病率逐年上升，嚴(yán)重影響母嬰健康[11]。因此，探討GDM致病機(jī)制，尋找早期診斷GDM的有效指標(biāo)十分重要。研究發(fā)現(xiàn)，GDM致病機(jī)制復(fù)雜，目前認(rèn)為胰島素分泌受損和IR是GDM發(fā)生的重要原因，而高能量攝入及膳食營(yíng)養(yǎng)素是導(dǎo)致IR的重要因素[12]。

腸道菌群是人體最大的微生態(tài)系統(tǒng)，在機(jī)體代謝中占有重要地位，其中35%以上機(jī)體代謝所用的酶類來自腸道正常菌群；研究表明，腸道菌群與代謝性相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展存在密切聯(lián)系[13-14]。TAMO是腸道內(nèi)特定微生物酶復(fù)合物參與代謝的氧化產(chǎn)物，有研究發(fā)現(xiàn)2型糖尿病與TMAO水平密切相關(guān)；TMAO主要通過阻斷肝臟胰島素信號(hào)通路、促使脂肪組織炎癥反應(yīng)加重糖耐量異常程度，導(dǎo)致血糖進(jìn)一步升高[15-16]。但TMAO與2型糖尿病的關(guān)聯(lián)也存在不一致的觀點(diǎn)，美國(guó)學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)攝入較高的卵磷脂(終產(chǎn)物為TMAO)可增加2型糖尿病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)；但挪威學(xué)者發(fā)現(xiàn)卵磷脂的終產(chǎn)物——TMAO與2型糖尿病無明顯關(guān)聯(lián)性[17]。在本研究中，觀察組孕早期血TMAO低于對(duì)照組(P<0.01)，這可能是由于腸道菌群異常導(dǎo)致TMAO前體三甲胺快速堆積，但負(fù)責(zé)將三甲胺轉(zhuǎn)化為TMAO的黃素單加氧酶3活性降低，使機(jī)體呈現(xiàn)高三甲胺-低TMAO狀態(tài)，激活機(jī)體炎癥反應(yīng)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激反應(yīng)等，導(dǎo)致糖代謝異常、IR，最終導(dǎo)致血糖持續(xù)升高[18]。此外，本研究還顯示，TMAO與IR呈明顯負(fù)相關(guān)(P<0.05)。

有研究發(fā)現(xiàn)SF和SOCS-3過表達(dá)也是導(dǎo)致糖尿病發(fā)生的重要原因，前者主要是由于大量鐵離子蓄積導(dǎo)致活性氧過度產(chǎn)生，加劇脂質(zhì)過氧化，同時(shí)減少肌肉組織對(duì)葡萄糖的利用，最終誘發(fā)肝臟IR；后者不僅可通過競(jìng)爭(zhēng)性抑制轉(zhuǎn)錄激活因子5b抑制胰島素受體底物-1酪氨酸磷酸化，并作為泛素化連接蛋白降解幫助胰島素受體底物-1還可激活Janus激酶/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)及轉(zhuǎn)錄活化因子3信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，導(dǎo)致IR[19-20]。在本研究中，觀察組SF、SOCS-3和HOMA-IR均明顯高于對(duì)照組(P<0.01)，且SF、SOCS-3與HOMA-IR均呈明顯正相關(guān)(P<0.05)，提示高水平SF、SOCS-3可導(dǎo)致IR，與前述研究結(jié)論[8]基本吻合。此外，本研究還顯示TMAO與SF、SOCS-3呈明顯負(fù)相關(guān)(P<0.05)，提示TMAO、SF和SOCS-3通過互相影響參與IR，最終導(dǎo)致GDM。本研究ROC曲線分析顯示，TMAO、SF和SOCS-3聯(lián)合檢測(cè)預(yù)測(cè)GDM的診斷效能最佳，靈敏度和特異度提高至77.5%和86.4%，但本研究中TMAO、SF和SOCS-3單獨(dú)檢測(cè)的靈敏度低于樓公先等[21]報(bào)道的孕早期空腹血糖、糖化血紅蛋白、血清總膽固醇和三酰甘油在GDM中的診斷價(jià)值，這可能與本研究樣本量較少有關(guān)，但TMAO、SF和SOCS-3聯(lián)合檢測(cè)特異度則高于上述文獻(xiàn)。本研究結(jié)果顯示，母嬰不良結(jié)局組TMAO低于良好結(jié)局組(P<0.01)，而SF和SOCS-3則明顯高于良好結(jié)局組(P<0.05或P<0.01)，提示TMAO、SF和SOCS-3還可能介導(dǎo)GDM進(jìn)展，與母嬰結(jié)局存在某種關(guān)聯(lián)，TMAO、SF和SOCS-3聯(lián)合預(yù)測(cè)GDM母嬰不良結(jié)局的診斷效能最佳，為GDM母嬰監(jiān)測(cè)提供了更多依據(jù)。

綜上所述，血TMAO、SF、SOCS-3在GDM中異常表達(dá)且互相關(guān)聯(lián)，有望成為預(yù)測(cè)GDM及GDM母嬰不良結(jié)局的指標(biāo)，為GDM診療提供更多理論依據(jù)。但本研究為單中心研究、樣本量有限，使結(jié)論推廣受限，有待后續(xù)深入探討。