妊娠糖尿病患者肠道菌群和炎症因子的相关性

陈　颖

(广州市黄埔区中医医院 妇产科,广东 广州510700)



妊娠糖尿病患者肠道菌群和炎症因子的相关性

陈颖

(广州市黄埔区中医医院 妇产科,广东 广州510700)

摘要：目的检测妊娠糖尿病患者粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌的变化，分析其和炎症因子的相关性。方法收集健康妊娠妇女以及妊娠糖尿病患者的血液以及粪便，采用全自动生化分析仪检测临床生化指标，荧光定量PCR检测肠道菌群双歧杆菌和乳酸杆菌的数量，ELISA检测血液中炎症因子TNF-α和IL-6的含量。结果研究表明妊娠糖尿病患者组(GDM组)的TG、TC、LDL、HDL以及FPG均高于NGT组，差异显著具有统计学意义(P<0.05)。与NGT组相比，GDM组肠道双歧杆菌以及乳酸杆菌的数量均减少，差异显著具有统计学意义(均P<0.05)，GDM患者组CRP、TNF-α以及IL-6的含量均增加，差异显著具有统计学意义(均P<0.05)。进一步研究发现双歧杆菌、乳酸杆菌和炎症因子、空腹血糖浓度具有密切的负相关性，和CRP浓度没有相关性。结论GDM患者双歧杆菌和乳酸杆菌总菌数量减少，推测双歧杆菌和乳酸杆菌总菌在GDM的发生发展中存在一定作用，该作用可能和降低炎症因子TNF-α以及IL-6的表达有关。

关键词：妊娠糖尿病；肠道菌群;双歧杆菌;乳酸杆菌;空腹血糖;炎症因子

(ChinJLabDiagn,2016,20:0589)

妊娠糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是女性在妊娠期常见的并发症[1]。近年来肠道菌群谱的改变与GDM发病的关系获得越来越多的关注。妇女怀孕期间肠道细菌的数量、多样性及组成均发生显著的改变[2]，而且超重女性和正常女性的肠道菌群分布也有明显不同[3]。孕期超重的孕妇能够导致葡萄糖耐量恶化形成GDM[4]。

本研究通过对GDM以及健康志愿者的血清生化参数，炎症因子，粪便双歧杆菌以及乳酸杆菌总菌的变化进行检测，分析他们的相关性，为妊娠糖尿病的研究提供借鉴。

1材料和方法

1.1研究对象

选择2014年5月至2015年5月，在黄埔中医院的产科产检或者就诊的患者，将其分为GDM组。以正常糖耐量的妊娠妇女为以NGT组。询问所有参与人员的年龄，测量身高、体重、现病史、既往史、个人史、家族史等。计算体质指数(BMI)=体重(kg)/身高的平方(m2)，计算孕前BMI。两组在年龄、孕前BMI方面无明显差别。所有对象在知情同意的情况下，签署知情同意书。纳入标准：受试者于妊娠24-28周行75 g口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test，OGTT)，分别于0 h、1 h、2 h测定血浆葡萄糖。结果判断采用2010年ADA诊断标准，即 0 h、1 h、2h界值分别为：5.1 mmol/L、10.0 mmol/L、8.5 mmol/L。上述界值任意一点血糖值异常即可诊断GDM。本研究GDM组共纳入50例患者。如果每个时点均小于上述界值诊为NGT。NGT组共纳入50例受试者。排除标准：有下列情况之一者排除:(1)不同意参加本课题的患者，孕前糖耐量异常病史；(2)肿瘤、脑卒中、严重的心血管、肝肾、感染疾病；(3)吸烟、嗜酒、吸毒、智力障碍或精神异常者；(4)服用任何激素类药物，以及益生菌相关制剂。

1.2生化指标以及炎症因子检测

收集研究对象的血液进行检测。生化指标检测包括甘油三脂(TG)、总胆固醇(TC)、高密度脂蛋白(HDL)、低密度脂蛋白(LDL)，空腹血糖(FPG)以及CRP采用罗氏COBAS INTEGRA800型全自动生化分析仪测定；TNF-α、IL-6采用ELISA试剂盒检测(美国ebioscience公司)，操作按照操作说明书进行。

1.3双歧杆菌的检测

收集研究对象粪便，称取湿重粪便样品2 g，反复离心去除杂质洗涤，得到菌体，用E.Z.N.A.○RStool细菌基因组DNA提取试剂盒 (美国Omega)提取细菌总DNA。根据目标细菌16SrRNA设计引物，乳酸杆菌上游引物为5′-AGCAGTAGGGAATCTTCCA-3′，下游引物为5′-CACCGCTACACATGGAG-3′；双歧杆菌上游引物为5′-GCGTGCTTAACACATGCAAGTC-3′，下游引物为5′-CACCCGTTTCCAGGAGCTATT-3′。将10倍系列稀释的标准品与粪便细菌DNA样品同时进行实时荧光定量PCR反应，每次反应体系和反应条件均相同，每次实验同时设标准品及空白对照，每个样品均同时做2个平行复孔。反应完毕后根据熔解曲线分析PCR产物的特异性，根据Ct值及标准曲线计算每克粪便样品中待测细菌基因的拷贝数，作为定量结果。

1.4数据统计

2结果

2.1生化指标的检测

从临床数据来看，两组在年龄、孕前体质量指数方面无明显差别(P>0.05)。GDM患者的TG、TC、LDL、HDL均高于NGT组，差异显著具有统计学意义(P<0.05)。GDM患者的FPG较NGT组明显升高，差别显著(P<0.01)，结果见表1。

表1　GDM组与NGT组基本情况的比较

注：*表示与NGT相比，GDM组差异具有统计学意义P<0.05

2.2肠道菌群以及炎症因子的变化

GDM组与NGT组粪便样品中所含的双歧杆菌、乳酸杆菌的定量结果如表2所示。与NGT组相比，GDM组肠道双歧杆菌以及乳酸杆菌的数量均减少，差异显著具有统计学意义(两者均P<0.01)。GDM患者组与NGT组炎症因子检测结果如表2所示。与NGT组相比，GDM患者组CRP、TNF-α以及IL-6的含量均增加，差异显著具有统计学意义(两者均P<0.05)。

表2　　　　GDM组与NGT组肠道菌群以及炎症因子的

注：*表示与NGT相比，GDM组差异具有统计学意义P<0.05

2.3双歧杆菌、乳酸杆菌和炎症因子以及空腹血糖的相关性

采用Spearman相关分析发现，GDM组肠道双歧杆菌和乳酸杆菌总菌拷贝数的对数值(lg copies/g)与CRP都没有相关性，与FBG、TNF-α以及IL-6的含量都有明显的负相关性。直线相关分析结果见表3。

表3GDM组的肠道双歧杆菌及乳酸杆菌总菌与其他指标的相关分析

指标双歧杆菌rP乳酸杆菌rPFBG-0.8260.013*-0.7480.032*CRP-0.1580.277-0.1480.305TNF-α-0.8150.014*-0.6420.038*IL-6-0.7960.018*-0.5430.046*

注：*表示GDM组肠道总菌拷贝数的对数值和该指标具有显著相关性P<0.05

3讨论

GDM发病率约为1%-14%，并有逐年增高的趋势。本研究结果表明，年龄、孕前体质量指数方面无明显差别的两者研究对象，GDM组的TG、TC、LDL、HDL均高于NGT组，差异显著具有统计学意义(P<0.05)。FPG是GDM和糖尿病患者中的一个重要参数。有研究表明FPG可以作为GDM的临床诊断指标，当FBG含量在4.4 mmol/L-5.0 mmol/L之间的孕妇，需进行OGTT诊断GDM，这样可以使约半数孕妇(50.3%)避免进行75 g口服葡萄糖耐性试验[5]。本研究发现GDM组的FPG较NGT组明显升高，差异显著具有统计学意义(P<0.01)。该结果说明GDM的脂代谢和FBG异常该结果和糖尿病患者有一定的相似性。

近年来炎症反应在妊娠期糖尿病的发生发展中的作用已逐步受到人们的重视。CRP，IL-6，TNF-α 等炎症因子具有广泛的生物学活性，是重要的炎症介质和免疫调节因子，参与了体内许多疾病的病理生理过程。本研究发现，在孕周、体重指数等无差异的情况下，与NGT组相比，GDM组血清hs-CRP、TNF-α以及IL-6水平均显著升高，差异具有统计学意义(P<0.05)，该结果说明GDM也是一种慢性炎症性疾病，和现有报道基本一致[6,7]。

肠道菌群是个复杂的细胞群体，是控制体重和能量代谢的一个重要环境因素，与肥胖、2型糖尿病等代谢性疾病密切相关。肠道菌群和糖尿病以及炎症因子有着密切的相关性，其中双歧杆菌和乳酸杆菌是差异最明显的几种肠道菌群之一。本研究发现和NGT组相比，GDM组的双歧杆菌总数显著降低，差异具有统计学意义(P<0.01)。乳酸杆菌在人体消化道普遍存在，并且是公认的对人体健康发挥多种重要功能。肠道乳酸杆菌不仅能够帮助肠道对食物进行消化吸收、而且能够调节血脂，预防心血管疾病的发生，能够调节免疫，抑制腐败、有毒物质生成并分解有毒物质[8]。本研究结果表明和NGT组相比，GDM组的乳酸杆菌总数显著降低，差异具有统计学意义(P<0.01)。该结果表明GDM能够导致肠道双歧杆菌和乳酸杆菌数量的降低。

本研究进一步发现GDM组的双歧杆菌和乳酸杆菌总数与CRP没有相关性，与FBG、TNF-α以及IL-6的含量就有明显的负相关性。在糖尿病中，双歧杆菌和乳酸杆菌总数能够调节炎症因子，降低胰岛素的抵抗，降低血糖。所以本研究推测在GDM患者中由于双歧杆菌和乳酸杆菌总数的降低导致炎症因子表达的升高，导致或者加剧GDM的发生或者发展。

总之，本研究发现GDM患者的出现双歧杆菌和乳酸杆菌总菌数量减少，推测双歧杆菌和乳酸杆菌总菌在GDM的发生发展中存在一定作用，该作用可能和降低炎症因子TNF-α以及IL-6的表达有关。所以，补充双歧杆菌和乳酸杆菌应该有助于预防或者治疗GDM，对促进母婴健康有着重要的意义。

参考文献：

[1]Alberti KG,Zimmet PZ.Definition,diagnosis and classification of diabetes mellitus and its complications.Part 1:diagnosis and classification of diabetes mellitus provisional report of a WHO consultation[J].Diabet Med，1998，15(7):539.

[2]Koren O,Goodrich JK,Cullender TC,et al.Host remodeling of the gut microbiome and metabolic changes during pregnancy[J].Cell，2012，150(3):470.

[3]Collado MC,Isolauri E,Laitinen K,et al.Distinct composition of gut microbiota during pregnancy in overweight and normal-weight women[J].Am J Clin Nutr，2008，88(4):894.

[4]Hedderson MM,Williams MA,Holt VL,et al.Body mass index and weight gain prior to pregnancy and risk of gestational diabetes mellitus[J].Am J Obstet Gynecol，2008，198(4):20.

[5]Zhu WW,Yang HX,Yan J,et al.Response to Comment on:Zhu et al.Fasting plasma glucose at 24-28 weeks to screen for gestational diabetes mellitus:new evidence from China[J].Diabetes Care，2013，36:2038.

[6]丁红涛,曹聪明,颜瑜.妊娠期糖尿病患者血清中CRP、IL-6及TNF-α的表达[J].牡丹江医学院学报，2014(03):63.

[7]廖丹.妊娠糖尿病合并妊高征患者hs-CRP、IL-6、TNF-α检测的临床意义[J].海南医学院学报，2013(12):1726.

[8]刘婷婷,蔡德鸿.实时定量PCR法分析2型糖尿病患者肠道乳酸杆菌菌种数量的改变[J].世界华人消化杂志，2012，15:1359.

Correlation between intestinal flora and inflammatory factors in the gestational diabetes mellitus

CHENYing.

(HuangpuChineseMedicineHospitalinGuangzhou，Guangzhou510700,China)

Abstract:ObjectiveTo detect the number of Bifidobacterium and Lactobacillus and the correlation with inflammatory factors in gestational diabetes mellitus(GDM).MethodsCollect healthy pregnant women and gestational diabetes patient's blood and feces.Using automatic biochemical analyzer analyzed clinical biochemical indicators.The number of Bifidobacterium and Lactobacillus detected by qPCR.The expression of TNF-α and IL-6 detected by ELISA.ResultsIn the study,we found that,compared to NGT group,the expression of TG,TC,LDL,HDL and FBG in the GDM group were significant increased (P<0.05),the number of Bifidobacterium and Lactobacillus were significant discreased (P<0.05) and the expression of CRP,TNF-α and IL-6 were significant increased (P<0.05).Furthermore,we found that the number of Bifidobacterium and Lactobacillus were negative correlation with the expression of FBG,TNF-α and IL-6,but the expression of CRP had no correlation with the number of Bifidobacterium and Lactobacillus.ConclusionThe number of Bifidobacterium and Lactobacillus were discreased in GDM presumed that the Bifidobacterium and Lactobacillus play important role in the development of GDM,which was correlation with the expression of TNF-α and IL-6.

Key words:gestational diabetes mellitus;intestinal flora;Bifidobacterium;Lactobacillus;fasting blood glucose;inflammatory factors

(收稿日期：2015-10-29)

作者简介：陈颖(1980-)，女，学士学位，主治医师，临床研究方向：妇产科疾病的中西医结合诊治。

中图分类号：R714.25

文献标识码：A

文章编号：1007-4287(2016)04-0589-03