吳玲,曾秋霞,馮銀仲,鄧綺娜,黎箐
江門市婦幼保健院產科,廣東江門 529000
妊娠期糖尿?。╣estational diabetes mellitus,GDM)指在妊娠期首次發(fā)生或發(fā)現(xiàn)的糖代謝異常,其主要的特征是葡萄糖耐受不良,是妊娠期最常見的代謝紊亂性疾病[1]。妊娠期高血糖近年來發(fā)生率逐年升高[2-4],可導致系列不良臨床結局,如死產、妊娠期高血壓、產后出血、羊水過多、胎兒窘迫、早產、巨大兒等[5-7],增加產后婦女患2 型糖尿病和肥胖癥風險[8]。遺傳因素是導致2 型糖尿病發(fā)生發(fā)展的關鍵因素,超過20 種遺傳變異與糖尿病和其他代謝標志物有關,尤其是TCF7L2 基因的多態(tài)性rs7903146[1]。
GDM 發(fā)病機制尚不完全清楚,胰島素抵抗和胰腺β 細胞異常是主要因素。目前的研究顯示其發(fā)病相關風險因素包括妊娠史、年齡、較高的體質指數(shù)、糖尿病家族史等。多數(shù)遺傳學研究都集中在與2 型糖尿病相關的變異體上,在與易感性相關的遺傳多態(tài)性中具有一定相似性,如MTNR1B,TCF7L2和CDKAL1 等遺傳多態(tài)性[9]。這些多態(tài)性和GDM風險之間的聯(lián)系尚存爭議,取決于診斷標準、基因型方法和病例對照研究的人群特征[10],因此,需在臨床實踐中開展進一步的驗證性研究。本研究選取2021 年3 月—2022 年5 月江門市婦幼保健院接收的378 例孕婦作為研究對象,其中GDM 孕婦90例,產檢健康孕婦288 例。現(xiàn)報道如下。
選取于本院產檢的378 例孕婦作為研究對象。招募時獲得了所有參與者的書面同意。本研究經(jīng)江門市婦幼保健院倫理委員會批準。
根據(jù)中華醫(yī)學會婦產科學分會產科學組、中華醫(yī)學會圍產醫(yī)學分會、中國婦幼保健協(xié)會妊娠合并糖尿病專業(yè)委員會共同制訂的《妊娠期高血糖診治指南(2022)[第一部分]》的建議定義GDM[11]。簡而言之,在妊娠24~28 周時,口服75 g 口服葡萄糖耐量試驗后,空腹血糖≥5.1 mmol/L 和(或)1 h 血漿葡萄糖≥10.0 mmol/L 和(或)2 h 血漿葡萄糖≥8.5 mmol/L的截斷點來診斷GDM。
納入標準:①所有登記的參與者年齡都在18 歲以上;②參與者胎齡24~28 周;③自愿參與者。
排除標準:①患有其他類型的糖尿病者;②在診斷為GDM 之前(妊娠24~28 周之前),患有心臟、肝臟或腎臟疾病、甲狀腺功能障礙和多囊卵巢綜合征者;③有雙胎或多胎妊娠者;④采用輔助生殖技術的妊娠期婦女;⑤在懷孕期間服用了影響葡萄糖代謝的藥物者;⑥妊娠期高血壓或先兆子癇的妊娠期婦女;⑦酗酒以及藥物成癮的妊娠期婦女;⑧妊娠檢查信息不完整的妊娠期婦女。
收集妊娠期婦女的年齡、體質指數(shù)、妊娠史、既往GDM 病史和糖尿病家族史。采集2 mL EDTA 抗凝的外周血,保存于-80℃待分析。
DNA 分離:本研究使用天根血液DNA 純化試劑盒(天根生物科技有限公司,AP348,北京,中國)分離和純化基因組DNA。簡述如下:①向200 μl 外周血白細胞中加入20 μl 的蛋白酶K,上下顛倒混勻;②向①中加入200 μl GD,輕輕渦旋10 s,并于56℃水浴鍋中孵育10 min,期間顛倒混勻數(shù)次至溶液澄清透亮;③將樣本從水浴鍋中取出,室溫靜置數(shù)分鐘后,加入200 μl 的無水乙醇,輕輕渦旋混勻后;④將溶液轉移至吸附柱中,14 000 rpm 離心1 min,棄去濾液;⑤向柱中加入500 μl 的PW,室溫靜置2 min,14 000 rpm 離心1 min,棄去濾液;⑥重復④一次;⑦打開吸附柱的蓋子,室溫放置10 min后,向吸附中間位置加入100 μl 的TE 緩沖液,14 000 rpm 離心2 min,所得濾液即為DNA;⑧所有DNA 保存在-20℃直到基因分型。
基因分型:本研究采用已建立的Agena MassARRAY 系統(tǒng)方法對根據(jù)先前研究選擇的4 種單核苷酸多態(tài)性(single nucleotide polymorphism,SNP)進行基因分型,包括CDKAL1 rs7754840、IGF2BP2 rs1470579、MTNR1B rs10830962 和TCF7L2 rs7903146。Agena MassARRAY 系統(tǒng)基因分型的方法簡述如下:①使用分析設計套件2.0 軟件來設計合適的引物。②多重聚合酶鏈式反應(polymerase chain reaction, PCR),多重PCR 體系的配置如下:氯化鎂(25 mmol,0.4 μl)、dNTP混合物(25 mmol, 0.1 μl)、引物混合物(1 μM,0.5 μl)、多重PCR 酶(5 U/mL,0.2 μl)、DNA 模板(5 ng/mL, 2 μl)并補充無酶水至5 μl;多重PCR 反應條件如下:95℃預變性2 min;95℃變性30 s,56 ℃退火30 s,72 ℃延伸60 s,共45個PCR 循環(huán);最后72℃延伸5 min。③SAP 反應,反應體系配置如下:SAP緩沖液(0.17 μl)、SAP酶(0.3 μl)以及無酶水1.53 μl;反應條件如下:37℃孵育40 min,85℃失活5 min。④延伸反應:反應體系配置如下:多重延伸反應緩沖液(0.2 μl)、多重延伸反應終止液(0.2 μl)、特異性的延伸引物混合物(0.94 μl)、延伸反應的酶(0.041 μl);反應條件如下:94℃變性30 s;94℃變性5 s,以下步驟5 個循環(huán):52℃退火5 s和80℃延伸5 s,共40 個循環(huán);最后72℃延伸5 min。⑤反應完成后,將反應板取出室溫3 700 rpm,離心1 min 后,向每個孔中加入樹脂,萬向搖床室溫孵育20 min,除去樣本中的鹽分。⑥采用MassARRAY RS1000 將反應液轉移到芯片上,并將芯片置于質譜儀中獲取反應圖譜。檢測分析流程由瑞因生物科技(廣州)有限公司完成。
采用R 4.1.0 統(tǒng)計學軟件(奧地利研發(fā)核心團隊)對數(shù)據(jù)進行分析,計量資料經(jīng)檢驗符合正態(tài)分布,采用(±s)表示,組間差異比較進行t檢驗;計數(shù)資料采用例數(shù)(n)和率表示,組間差異比較進行χ2檢驗。SNP 和GDM 之間的關聯(lián)通過SNPassoc 2.0.2軟件包實現(xiàn),并獲取具有顯著性的基因多態(tài)性;為了進一步明確妊娠期婦女的發(fā)生GDM 風險的風險因素,本研究利用Glmnet 3.0.2 軟件包結合Logistic回歸分析,明確GDM 的風險因素。同時,本研究采用ggplot2 3.4.2 進行可視化。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。
378 例研究對象中經(jīng)產婦217 例和初產婦161例,孕婦有糖尿病史15 例,研究對象有糖尿病家族史29 例??诜咸烟悄土吭囼灪?,被確定患有GDM 90 例。健康孕婦和GDM 孕婦年齡、體質指數(shù)、妊娠史、GDM 病史、糖尿病家族史比較,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),是其患病風險的高危因素,見表1。
表1 兩組研究對象基本特征比較
使用χ2檢驗評估4 個候選SNPs 與GDM 風險之間的關聯(lián)。TCF7L2 rs7903146(P=0.038),見圖1C,而不是IGF2BP2 rs1470579(P=0.670),見圖1A,CDKAL1 rs7754840(P=0.430),見圖1B,或MTNR1B rs10830962(P=0.800),見圖1D,與GDM 風險相關。不同遺傳模型和GDM 風險之間關聯(lián)。見表2。
圖1 候選基因多態(tài)性與GDM 風險的關聯(lián)分析
表2 基因型與患GDM 的風險
為了確定GDM 的危險因素,對流行病學特征進行多變量邏輯回歸分析,包括年齡、體質指數(shù)、妊娠史、GDM 病史和糖尿病家族史。年齡、有明顯較高的體質指數(shù)、初產婦、有糖尿病家族史的孕婦、TCF7L2 rs7903146 是GDM 的風險因素。見表3。
表3 基于邏輯回歸的GDM 風險多變量分析
在本研究中,分析了目前已報道的流行病學特征和遺傳因素與我國妊娠期婦女GDM 的相關性。與以往研究相似的是年齡較大、體質指數(shù)、妊娠史、GDM 史和糖尿病家族史是GDM 的危險因素。更重要的是,本研究結果表明TCF7L2 rs7903146 與我國人群的GDM 風險相關,而非CDKAL1 rs7754840、MTNR1B rs10830962 和IGF2BP2 rs1470579 等遺傳多態(tài)性。
既往研究顯示,TCF7L2 屬于T 細胞因子/淋巴增強因子家族,通常與β-連環(huán)蛋白形成堿性復合物,并在肝臟、胰島和脂肪組織中調節(jié)經(jīng)典Wnt 信號通路的下游靶基因[12]。TCF7L2 的主要生物學功能是通過影響β 細胞的胰島素分泌和肝臟糖異生從而調節(jié)機體內的糖代謝過程[12]。由于GDM 的主要病理生理學特征是胰島素抵抗和胰腺β 細胞缺陷,因此,TCF7L2 的功能變異可能對GDM 的發(fā)生發(fā)展具有重要的影響。
本研究發(fā)現(xiàn)只有TCF7L2 rs7903146,而非CDKAL1 rs7754840、MTNR1B rs10830962或IGF2BP2 rs1470579,與GDM 風險相關,該結論與以前研究的系統(tǒng)綜述一致[13]。既往研究分析表明,TCF7L2 rs7903146 與GDM 的發(fā)病具有顯著的關聯(lián)性[14-15],該變異體可顯著影響TCFL2 的增強子活性從而調節(jié)其基因表達[16]。與此同時,已有研究證實GDM和糖尿病之間遺傳易感性的相似性。因此,推測rs7903146 T 等位基因抑制了TCF7L2 的表達,從而降低β 細胞的胰島素分泌,最終導致葡萄糖耐受。當然,本研究發(fā)現(xiàn)需要更多的前瞻性臨床研究來驗證。國外一些研究報道,CDKAL1 rs7754840、MTNR1B rs10830962 和IGF2BP2 rs1470579 與GDM風險相關[17],而來自國內的研究者則報道稱MTHFR rs1801133 的GA 和AA 基因型與太倉地區(qū)漢族人群GDM 密切相關,A 等位基因可能增加GDM的風險[18-19]。而在本研究中,CDKAL1 rs7754840、MTNR1B rs10830962 或IGF2BP2 rs1470579 與GDM風險之間未見顯著關聯(lián)。導致上述爭議性結論的原因可能是診斷標準、基因型方法、樣本量、群體特征和研究設計不同。因此,需要大規(guī)模的驗證性研究。
本研究發(fā)現(xiàn)年齡較大、體質指數(shù)、妊娠史、糖尿病家族史等是GDM 的危險因素。來自馬來西亞的研究報道稱既往GDM 病史的妊娠期婦女發(fā)生GDM 風險是無GDM 史的妊娠婦女的8.420倍[20],而肥胖是GDM 的風險因素[21-22];此外,部分研究顯示糖尿病家族史、年齡≥25 歲、多次妊娠史、糖尿病家族史是GDM 的風險因素[23],與本研究一致。
綜上所述,在我國人群中有妊娠史、較高的體質指數(shù)、高齡、糖尿病家族史以及攜帶的TCF7L2 rs7903146 CT 基因型的妊娠期婦女患GDM 的風險更高,揭示GDM 的發(fā)病相關因素,孕早期做到早預防,降低GDM 的發(fā)病率,孕中期做到早發(fā)現(xiàn)、早治療,改變可改變因素,如控制體質量增長、調控飲食、適量運動、控制孕前血糖,可有效降低母嬰并發(fā)癥,保障母嬰安全。