孕前血清丙氨酸氨基转移酶水平与妊娠期糖尿病发病风险相关性

贾佳静 邹晓璇 邓雨芝 王 硕 郭同磊 彭左旗 胡美娜 张 亚 赵银珠 陈一昕，4 马 旭 杨 英*

1.北京协和医学院研究生院(100730)；2.国家卫生健康委科学技术研究所 ；3.北京市海淀区妇幼保健院；4.华盛顿大学计算机科学与工程系

近年来，世界范围内妊娠期糖尿病(GDM)的患病率呈逐年升高态势[1]。肝脏在维持葡萄糖和胰岛素稳态方面起着重要作用，肝脏代谢相关指标与2型糖尿病(T2DM)及GDM之间的关联日益引起关注。血清丙氨酸氨基转移酶(ALT)是肝功能损伤和肝脏脂肪积累的最敏感指标[2]，目前已有多项研究探讨了孕早期ALT与GDM发病风险之间的关联[3-6]。然而，鲜有研究关注孕前ALT水平对GDM发病风险的影响。本研究旨在探讨孕前血清ALT水平与GDM发病风险间的相关性，为早期识别GDM高危人群并降低其发病风险，进一步促进母婴健康提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

纳入2013年1月-2017年10月在北京市海淀区妇幼保健院产科门诊建档、产检并分娩且参加过北京地区国家免费孕前优生健康检查项目的20～49岁汉族女性为研究对象，建立以孕前优生健康检查项目为起点，贯穿整个孕期至GDM为终点事件的备孕妊娠队列。排除标准：有糖尿病病史和(或)空腹血糖检测结果缺失或≥7.0mmol/L；孕前优生健康检查项目中ALT缺失或>300U/L；乙肝表面抗原(HBsAg)阳性；产检或分娩诊断信息不完整；患有精神类疾病或认知功能障碍。最终共纳入1398名研究对象进入统计分析。本研究通过国家卫生健康委科学技术研究所生殖健康专业伦理委员会批准，所有研究对象均签署知情同意书。

1.2 基线资料收集与暴露因素定义

国家免费孕前优生健康检查项目包含夫妻双方基线调查、早孕随访调查和妊娠结局随访调查。基线调查由经过统一培训的县级计生服务机构或妇幼保健院工作人员对半年内有妊娠意愿的育龄夫妇进行面对面访问填写结构化调查问卷，并由当地指定医疗机构的医务人员按照项目操作指南的要求在符合标准的实验室中进行体格检查和临床实验室检查。问卷内容包括一般人口学特征、疾病史、孕育史和生活习惯等信息；体格检查包括身高、体重、心率和血压等；临床实验室检查包括采集空腹血液样本检测血糖、血清ALT和乙肝表面抗原等指标。操作方法见相关文献[7]。本研究回顾性地调取了研究对象在孕前优生健康检查项目中基线调查的相关信息作为队列研究中的基线信息。根据《临床常规生化检验项目临床应用指南》中所定义的健康人群ALT正常参考值范围，将孕前血清ALT 0～40U/L的人群定义为血清ALT正常组，>40U/L为血清ALT升高组。

1.3 队列随访及终点事件

对所有参加孕前健康检查项目基线调查的妇女，由经过统一培训的项目组工作人员每隔3个月通过电话调查的方式追踪其受孕情况，并填写早孕随访调查问卷。在当地妇幼保健院产科门诊建档、产检并分娩的孕妇，由临床医生按照常规的孕产期保健工作规范记录妇女孕期产检、分娩及新生儿健康检查等信息。本研究回顾性地调取了研究对象在海淀区妇幼保健院产科门诊建档和产检的孕期临床诊疗信息作为队列研究的随访调查信息，包括：孕期体重、宫高、腹围、血压等，并将GDM作为结局终点事件。根据《妊娠合并糖尿病诊治指南(2014)》的诊断标准，在妊娠期第24～28周将葡萄糖耐量试验中空腹、服糖后1和2h中任何一项血糖值分别高于5.1、10.0和8.5mmol/L的研究对象诊断为GDM。

1.4 相关指标定义

根据研究对象在孕前优生健康检查项目基线调查问卷中的自报信息记录其年龄、文化程度、孕次、产次、孕前被动吸烟及饮酒状况等。将自报产次>0者定义为经产妇；自报存在偶尔或经常被动吸烟定义为被动吸烟；自报偶尔或经常饮酒定义为饮酒。按照公式计算研究对象的体质指数(BMI)，BMI<24kg/m2者定义为体重正常组，≥24kg/m2者定义为超重或肥胖组。

1.5 统计学方法

连续变量和分类变量分别采用均数±标准差、中位数[四分位数间距(IQR)]进行描述性统计。采用独立样本t检验或卡方检验，比较孕前ALT正常组与孕前ALT升高组研究对象的基本情况。采用多因素logistic回归模型分析孕前ALT浓度(连续变量)及ALT升高(分类变量)发生GDM的风险，协变量包括年龄、孕前BMI、孕前空腹血糖、是否饮酒、是否被动吸烟以及是否经产。在此基础上，根据研究对象的孕前BMI水平进行亚组分析和分层分析，探讨超重或肥胖作为效应修饰因子对ALT与GDM发病风险间关联的影响并分析其加性交互作用。所有统计学分析均采用R(3.5.0) 软件,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

共纳入1398人。研究对象在基线参加孕前优生健康检查距离本次妊娠末次月经时间中位数为5.53个月(IQR：9.7)，年龄(28.5±3.3)岁，孕前血清ALT(17.7±14.6)U/L，其中ALT升高(>40U/L)54人(3.9%)。由表1可见，ALT升高者其孕前BMI、空腹血糖、收缩压及舒张压水平高于孕前ALT正常者(0～40 U/L)(P≤0.002)。

表1 不同ALF水平研究对象的基本情况比较

2.2 孕前ALT升高对GDM发病的影响

本研究人群中共有267例孕妇患GDM(19.1%)，其中ALT正常组与ALT升高组患有GDM的比例分别为18.0%和46.3%。表2显示，调整年龄、孕前BMI、空腹血糖、孕前饮酒、被动吸烟及经产妇后，孕前ALT每升高1 U/L，GDM的发病风险增加2%；与ALT正常组相比，孕前血清ALT升高者发生GDM的OR值为2.52。 此外，经多因素调整后，与ALT<10U/L相比，ALT正常组中孕前ALT浓度处于较高水平(30.0～40.0U/L)者发生GDM风险增加了1.30倍；ALT升高组发生GDM的风险增加了2.02倍。

表2 孕前ALT对妊娠期糖尿病发病风险的影响

2.3 孕前BMI对ALT与GDM发病的影响

研究对象中孕前超重或肥胖(BMI≥24)者259人(18.5%)。亚组分析结果显示(表3)，经多因素调整后，与孕前ALT水平正常组相比，仅在孕前BMI超重或肥胖人群中发现血清ALT水平升高明显增加GDM的发病风险。与孕前ALT水平<10U/L者相比，孕前BMI<24、≥24人群中均能发现ALT水平升高者发生GDM的风险增加，其中超重或肥胖组ALT升高发生GDM的相对风险高于体重正常组。进一步根据孕前BMI和ALT水平将人群分为4组，分层分析结果显示(表4)，与孕前ALT水平正常且BMI<24的人群相比，孕前超重或肥胖能明显增加血清ALT正常者或ALT升高者发生GDM的风险。交互作用分析结果显示(表4)，BMI对孕前血清ALT与GDM发病风险间的关联具有正向相加交互作用，其中相对超额风险度为4.38, 协同指数为2.87。

表3 BMI分组后孕前ALT对妊娠期糖尿病发病风险的影响

表4 孕前BMI与ALT水平对妊娠期糖尿病发病风险的交互作用

3 讨论

截止至2017年，我国大陆GDM的患病率为14.8%，位居世界各国前列，远高于同时期美国(6.0%)和澳大利亚(5.7%)等国家[8-10]。GDM不仅明显增加孕妇发生流产、死胎死产、分娩并发症及T2DM、高血压和缺血性心脏病的风险，同时增加胎儿发生巨大儿、儿童期肥胖及成年患T2DM和心血管疾病的风险[11-13]。因此，早期识别高危因素并开展GDM的一级预防工作，从根本上减轻其对患者本身及子女带来的健康损害。

既往有关ALT水平与GDM发病风险间的关联性研究主要集中在妊娠期，而关于孕前血清ALT水平对GDM的影响鲜有报道。本研究采用回顾性队列研究设计方法，在调整了多个GDM相关的危险因素后发现，孕前血清ALT升高能明显增加GDM的发病风险，且随着ALT水平的升高GDM的发病风险呈线性相关趋势。目前，仅有一篇巢式病例对照研究探讨了孕前血清ALT水平对GDM发病风险的影响:在调整了民族、孕前BMI、糖尿病家族史和酒精摄入后，美国女性人群中孕前ALT水平与GDM的发病风险无统计学关联[14]。作者推测此关联未被发现的可能原因：①研究对象较年轻，不易患有肝脏和代谢性相关疾病；②ALT升高促使GDM形成的生理学机制与ALT升高导致T2DM的发病机制不同。此外，在其研究中，研究对象孕前血清样本采集时间(1985-1996年)距离妊娠及分娩时间(2010年)平均约7年，时间间隔过长可能导致生物样本检测信息对疾病结局失去了指示作用。同时，所采集的血清样本存放在-40℃冰箱约7年，冻存时间过长的血清样本在检测ALT浓度时可能会存在不可避免的系统性误差。这可能是导致该研究中孕前血清ALT水平与GDM发病风险间的关联未被发现的重要原因。与上述研究不同，本次研究中研究对象孕前ALT检测时间距离妊娠末次月经时间约为5.5个月，间隔时间较短；且在当地妇幼保健院及符合标准的实验室中检测血清ALT水平，数据真实可信，能很好地阐释孕前ALT水平对GDM发病的影响。此外，本次研究结果与既往探讨孕早期ALT升高与GDM发病风险间关联的研究结果相一致[5,15]。Lee等[15]发现，孕早期血清ALT升高与孕晚期GDM的发生风险密切相关。Leng等[5]发现，孕早期的ALT升高与GDM风险增加相关且而没有明确的阈值。Gao等[3]将孕早期ALT纳入了GDM风险评估预测模型，并取得了良好的效果。然而，一些研究持相反结论，未发现孕早期血清ALT与GDM发病风险间的关联，这可能是由于样本量小和统计学效力不足所致[16-17]。

本研究还发现，孕前超重或肥胖显著增强了孕前血清ALT升高人群发生GDM的风险， BMI对孕前ALT与GDM发病风险间的关联具有正向相加交互作用。此结果与部分既往探讨孕早期ALT水平与GDM间关联的研究结果相一致，即孕早期血清ALT与GDM发病风险之间的关联强度随着BMI的增长而增加[4-5]。一项美国人群研究仅在非肥胖人群中发现孕早期正常范围内ALT升高使得GDM的发病风险增加了3.4倍，作者推测是由于样本量小导致未在肥胖人群中发现孕早期ALT水平与GDM之间的关联[18]。上述研究表明，孕前超重或肥胖对同时期血清ALT升高导致的GDM发病风险增加具有协同效应，提示孕前ALT升高且超重或肥胖者应该在降低ALT的同时控制体重，以降低发生GDM的风险。

孕前ALT水平可能通过多种途径影响GDM的发生和发展。在禁食和餐后状态下，肝脏对于维持葡萄糖稳态均至关重要，近年来多项研究结果发现血清ALT升高能够引起葡萄糖代谢异常最终导致T2DM[19-20]，因此可能在GDM的发病过程中同样起着重要作用。血清ALT升高往往伴随超重、肥胖和内脏脂肪含量增加，进一步促进了GDM的发生和发展[21]。此外，较高的血清ALT水平与炎症和氧化应激等反应密切相关[22]，后者降低胰岛素敏感性，促使胰岛素抵抗状态的形成，增加了GDM的发病风险。目前有关孕前血清ALT水平升高与GDM发病之间的具体生理学机制尚不清楚，仍需大量研究进一步探讨。

综上所述，本研究发现孕前血清ALT升高能明显增加其患GDM的风险且血清ALT升高水平与GDM风险增加呈正相关。此外，超重或肥胖对孕前ALT升高所致的GDM风险增加具有协同效应。提醒育龄妇女在备孕时期注意保护肝脏健康，保持肝脏正常代谢水平，同时控制体重避免超重或肥胖，以降低GDM的发病风险，促进母婴健康。孕前ALT水平与GDM发病风险间的关联和生理学机制仍需在大样本前瞻性队列研究中进一步验证。