血糖水平与妊娠期糖尿病孕妇肠道菌群的关系研究

李金艳

延安大学咸阳医院产科，陕西咸阳 712000

妊娠期糖尿病(GDM)是一种在妊娠期发生的糖代谢异常疾病，孕妇在妊娠期间体质量增加，血糖水平会逐渐提升，机体易发生胰岛素抵抗现象，随着妊娠进展，上述现象不断加重，若孕妇体内血糖水平增加到机体胰岛素无法负担的程度，即可出现GDM[1-2]。近年来随着对肠道菌群研究的逐步深入，有研究结果显示，肠道菌群可能通过调节胰岛素抵抗、慢性炎症和胆汁酸代谢等机制参与糖尿病的发生和发展[3]。近年来研究表明，糖尿病患者存在一定程度的肠道菌群失调[4-5]。然而，关于GDM孕妇肠道菌群与血糖水平关系的报道较少。本研究以GDM孕妇为研究对象，探讨其血糖水平与肠道菌群的相关性，现报道如下。

1 资料和方法

1.1一般资料 选取2020年在本院接受治疗的56例GDM孕妇作为GDM组，另选取同期在本院体检健康的56例孕妇作为对照组。采用自制调查量表，收集孕妇年龄、孕前体质量指数(BMI)、孕次、产次、分娩孕周、新生儿体质量、分娩方式及孕妇既往疾病史、用药史等一般资料。纳入标准：(1)GDM符合《妊娠合并糖尿病诊治指南(2014)》[6]中的诊断标准；(2)入组妇女年龄≥18岁，均为单胎；(3)孕妇及家属知晓本研究，并签署知情同意书参与本研究。排除标准：(1)不同意参与本研究，或在妊娠前已有糖耐量异常史者；(2)患有肿瘤、脑卒中、严重心血管疾病、肝脏疾病、肾脏疾病和炎症性肠病者；(3)有吸烟、酗酒、吸毒、智力障碍、精神疾病史者。GDM组年龄25～38岁，平均(32.54±3.87)岁；孕前BMI 20～26 kg/m2，平均(23.31±2.25)kg/m2；孕次1～3次，平均(1.95±0.43)次；产次0～2次，平均(1.03±0.34)次；分娩孕周38～41周，平均(39.45±1.42)周；新生儿体质量3 014～4 215 g，平均(3 341.44±321.05)g；分娩方式：顺产30例，剖宫产26例。对照组年龄24～39岁，平均(32.74±4.03)岁；孕前BMI 20～26 kg/m2，平均(23.54±2.10)kg/m2；孕次1～3次，平均(2.01±0.51)次；产次0～2次，平均(1.06±0.41)次；分娩孕周38～41周，平均(39.34±1.33)周；新生儿体质量3 007～4 321 g，平均(3 356.71±313.88)g；分娩方式：顺产33例，剖宫产23例。2组孕妇年龄、孕前BMI、孕次、产次、分娩孕周、新生儿体质量及分娩方式比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。

1.2方法

1.2.1血液标本采集及检测 于清晨采集孕妇空腹静脉血5 mL，以3 000 r/min离心5 min，取血清置于-70 ℃冰箱储存待测。在日立7600-020全自动生化分析仪上采用己糖激酶法测定空腹血糖(FBG)水平，采用酶比色法测定三酰甘油(TG)，采用比色法检测总胆固醇(TC)水平，采用过氧化氢酶清除法测定高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平，相应试剂盒均购于四川迈克生物科技有限公司；采用免疫放射法检测超敏C反应蛋白(hs-CRP)、白细胞介素-6(IL-6)水平，试剂盒购自上海江来生物科技有限公司。以上检测均严格按照试剂盒说明书进行。

1.2.2粪便标本采集及肠道菌群检测 (1)粪便微生物基因组测定：于孕妇29孕周复诊时采集粪便标本1 g，使用常规方法离心、洗涤后去除杂质，然后置于-30 ℃冰箱中储存，然后进行扩增。(2)PCR引物：根据菌群16s-rRNA-V3序列和引物在基于局部比对算法的搜索工具中的特异性，设计双歧杆菌和乳酸杆菌的特异性引物。引物由大连宝生物科技有限公司合成。(3)实时荧光定量PCR。标准品连续稀释10倍作为创建标准曲线的模板。采用定量PCR仪Roche LightCycler®480和混合试剂盒Roche LightCycler®480 SYBR Green Master进行定量扩增。结果以每克粪便中细菌拷贝数的常用对数[lg(copy/g)]表示。

1.2.3肠道菌群Alpha多样性比较 使用QIIME软件(微生物生态学定量分析)分析标本的生物信息学即Alpha多样性，其水平能反映个体肠道菌群的丰富性和多样性。其中，Chao 1指数用于评价菌群丰度，Shannon指数用于评价菌群多样性和均匀性，2个数值越大表明菌群的多样性更丰富。

2 结 果

2.12组孕妇血糖、血脂及部分炎症因子水平比较 GDM组FBG、TG、TC、LDL-C、hs-CRP、IL-6水平高于对照组，HDL-C水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 2组孕妇血糖、血脂及部分炎症因子水平比较

2.22组孕妇肠道菌群比较 GDM组双歧杆菌、乳酸杆菌水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 2组孕妇肠道菌群比较

2.32组孕妇肠道菌群Alpha多样性比较 GDM组孕妇肠道菌群Alpha多样性Chao 1指数、Shannon指数低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 2组孕妇肠道菌群 Alpha 多样性比较

2.4GDM组肠道菌群及其Alpha多样性与FBG的相关性 GDM组孕妇肠道乳酸杆菌和双歧杆菌水平，以及肠道菌群Alpha多样性Chao 1指数和Shannon指数均与FBG呈负相关(r=-0.712、-0.632、-0.742、-0.628，P<0.05)，见表4。

表4 肠道菌群及其Alpha多样性与FBG的相关性

3 讨 论

作为体内最大的内分泌器官，肠道在许多方面影响新陈代谢，甚至可以成为胰岛素抵抗的触发因素。生活在人类肠道中的细菌、病毒和个别真核生物通常被称为肠道菌群。肠道菌群主要以细菌为主，种类繁多。胃肠道菌群参与食物的消化和营养素的摄入，多项研究表明，肠道菌群与糖尿病、肥胖等代谢性疾病密切相关[5,7]。肠道菌群在食物代谢过程中产生大量低分子化合物和激素。在许多代谢物中，短链脂肪酸可以作为信号分子作用于小肠、肝脏和胰腺等器官，成为能量和血糖水平的重要调节者。短链脂肪酸可引起慢性炎症及先天免疫系统的激活，是糖尿病发生的重要机制。

本研究结果表明，GDM组双歧杆菌、乳酸杆菌水平低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。肠道菌群失调可能通过调节短链脂肪酸、胆汁酸、氨基酸等小分子代谢物，影响胰岛素的敏感性，进而参与GDM的发生和发展。乳酸杆菌能对抗有害细菌的增殖并激活免疫系统中的B淋巴细胞、巨噬细胞等。乳酸杆菌可抑制血清TC的异常升高，双歧杆菌可抑制致病菌或病原菌的定植并诱导胆固醇转化，通过粪便排出，具有良好的降脂作用。研究表明，双歧杆菌和乳酸杆菌的丰度与血糖和炎症细胞因子呈负相关，而GDM孕妇肠道中的双歧杆菌和乳酸杆菌与健康孕妇相比明显减少，因此，GDM孕妇经常发生类似2型糖尿病的糖脂代谢变化[8]。本研究结果也表明，GDM组孕妇肠道菌群Alpha多样性Chao 1指数、Shannon指数低于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)。WANG等[9]报道，与健康孕妇相比，GDM孕妇肠道微生物多样性的变化与血糖水平显著相关。提示肠道微生物组成和代谢功能的改变可能与GDM的发病机制和病理生理学有关[10-11]。本研究结果显示，GDM组孕妇肠道乳酸杆菌和双歧杆菌水平，以及肠道菌群Alpha多样性Chao 1指数和Shannon指数均与FBG呈负相关(r=-0.712、-0.632、-0.742、-0.628，P<0.05)，提示双歧杆菌和乳酸杆菌可能参与GDM的发生发展，并与能量代谢密切相关。

综上所述，GDM孕妇肠道乳酸杆菌和双歧杆菌水平，以及肠道菌群Alpha多样性Chao 1指数和Shannon指数与FBG密切相关。