妊娠期糖尿病患者血清Nrf2、HO-1水平与妊娠结局的关系

石海珩,龚丽娜,张艳梅,黄莺,刘梦

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是妊娠期高血糖常见类型,以口渴和尿频为主要临床表现,高血糖状态可对孕妇及新生儿造成不良影响,增加不良妊娠结局风险[1-2]。研究GDM患者不良妊娠结局影响因素对促进妊娠结局改善至关重要。胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)是GDM发生发展的生理基础,与氧化应激和炎性反应密切相关[3-4]。寻找发挥抗氧化和抗炎作用靶点可能为GDM提供更多的治疗思路。核因子E2相关因子2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2,Nrf2)是一种核转录因子,能通过调控其下游信号通路发挥抗氧化和抗炎作用[5]。血红素氧合酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)是一种微粒体酶,在氧化应激和炎性反应状态下作为保护性蛋白被诱导表达,并能通过降解血红素基团发挥抗氧化和抗炎作用[6]。现分析血清Nrf2、HO-1水平与GDM患者妊娠结局的关系,以期为改善GDM患者妊娠结局提供参考依据,报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2021年1月—2022年5月新疆维吾尔自治区人民医院产科收治的GDM患者132例为GDM组,年龄21～35(28.99±2.88)岁,孕期体质量指数17.32～27.44(21.11±2.70)kg/m2;GDM患者再根据妊娠结局分为结局不良亚组41例和结局良好亚组91例。另选取同期医院产检的健康孕妇64例为健康对照组,年龄21～35(28.57±2.93)岁,孕期体质量指数17.54～27.63(21.42±2.66)kg/m2;2组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。本研究经医院伦理委员会批准(KY2022072201),受试者及家属知情同意并签署知情同意书。

1.2 病例选择标准 (1)纳入标准:①GDM符合“妊娠期高血糖诊治指南”诊断标准[1]:妊娠24～28周口服75 g葡萄糖耐量前及后1 h、2 h血糖≥5.1 mmol/L、10.0 mmol/L、8.5 mmol/L;②单胎妊娠且胎位正常。(2)排除标准:①合并阴道炎、盆腔炎等生殖系统感染;②合并妊娠期高血压等其他妊娠期合并症;③妊娠前糖尿病;④合并造血、免疫、神经系统损害,心、脑、肾、肺等重要脏器严重功能损害、恶性肿瘤;⑤近3个月内急慢性感染或使用免疫抑制剂;⑥产检及分娩资料不完整;⑦妊娠期有激素治疗史,胰岛素依赖者;⑧中途退出或转院者。

1.3 观测指标与方法

1.3.1 血清Nrf2、HO-1水平检测:患者入院翌日晨/健康孕妇体检当日采集空腹肘静脉血3 ml,离心留取血清,采用酶联免疫吸附法(上海晶抗生物工程有限公司)检测血清Nrf2、HO-1水平。

1.3.2 资料收集:收集GDM患者孕24周年龄、孕前体质量指数、空腹血糖(FPG)、餐后2 h血糖(2hPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、稳态模型评估IR(homeostasis model assessment-IR,HOMA-IR)[7]和血脂四项(TC、TG、HDL-C、LDL-C)。

1.3.3 不良妊娠结局:统计GDM患者早产(孕37周前分娩)、羊水污染(胎粪进入羊水)、低体质量儿(出生体质量<2 500 g)或巨大儿(出生体质量≥4 000 g)、新生儿窒息(Apgar评分≤7分)、剖宫产、产后出血(分娩24 h内出血量>500 ml)等。

2 结 果

2.1 2组血清Nrf2、HO-1水平比较 GDM组血清Nrf2、HO-1水平高于健康对照组(P<0.01),见表1。

表1 健康对照组和GDM组血清Nrf2、HO-1水平比较

2.2 GDM患者血清Nrf2与HO-1水平的相关性 Pearson相关分析显示,GDM患者血清Nrf2与HO-1水平呈正相关(r=0.721,P<0.001)。

2.3 2亚组临床资料比较 2亚组患者年龄、孕前体质量指数、产次等资料比较,差异无统计学意义(P>0.05)。结局不良亚组患者血清HbA1c、HOMA-IR、Nrf2、HO-1高于结局良好亚组(P<0.01),见表2。

表2 结局不良亚组及结局良好亚组患者临床资料比较

2.4 不良妊娠结局 132例GDM患者出现早产7例,剖宫产6例,产后出血2例,羊水污染8例,巨大儿10例,新生儿窒息8例,妊娠结局不良发生率为31.06%(41/132)。

2.5 GDM患者妊娠结局不良的多因素Logistic回归分析 以妊娠结局(不良为“1”,良好为“0”)为因变量,以上述结果中P<0.05项目为自变量,进行多因素Logistic回归分析,结果显示,HbA1c、HOMA-IR、Nrf2、HO-1升高为GDM患者妊娠结局不良的独立危险因素(P<0.01),见表3。

表3 GDM患者妊娠结局不良的多因素Logistic回归分析

2.6 血清Nrf2、HO-1水平对GDM患者妊娠结局不良的预测价值 绘制血清Nrf2、HO-1水平预测GDM患者妊娠结局不良的ROC曲线,并计算曲线下面积(AUC),结果显示,血清Nrf2、HO-1水平单独与二者联合预测GDM患者妊娠结局不良的AUC分别为0.770、0.769、0.886,二者联合预测的AUC大于各自单独预测(Z/P=2.861/0.004、2.936/0.003),见表4、图1。

图1 血清Nrf2、HO-1水平预测GDM患者妊娠结局不良的ROC曲线

表4 血清Nrf2、HO-1水平对GDM患者妊娠结局不良的预测价值

3 讨 论

GDM是指妊娠期发生的糖代谢异常,近年来随着“二孩生育”政策的全面开放,我国高龄妊娠越来越多,GDM患病率持续上升,GDM患病率由2010年的4%显著增加至2020年的21%[8]。GDM引起的糖代谢异常与早产、巨大儿、剖宫产术分娩、子痫前期、新生儿窒息等不良妊娠结局密切相关,严重影响母儿身体健康[1,9]。本研究中,132例GDM患者妊娠结局不良发生率为31.06%,与国内沈琼等[10]报道的36.27%基本一致,提示GDM患者妊娠结局不良发生率较高,及时准确地预测妊娠结局不良发生,对及时制定相应预防对策和改善GDM患者妊娠结局具有重要意义。

IR在GDM发生发展中扮演重要角色,妊娠状态下母体为保证胎儿生长发育所需的以葡萄糖为主的能量,会出现生理性的IR,并通过胰岛β细胞代偿性增加胰岛素分泌以维持血糖正常,当IR过重则会引起母体葡萄糖利用障碍,导致GDM发生[11-12]。同时IR还可刺激卵母细胞、子宫内膜、胎盘等,影响卵母细胞质量、胎盘功能成熟、阻碍胚胎着床、阻碍胎儿血供等,进而引起不良妊娠结局[13-15]。目前研究表明,IR是多因素参与的复杂过程,氧化应激和炎性反应能抑制胰岛素信号传导和引起胰岛β细胞凋亡导致IR发生,IR又影响糖代谢,通过增加晚期糖基化终产物生成和影响免疫细胞微环境等促进氧化应激和炎性反应,形成恶性循环[16-18]。Nrf2是维持机体氧化还原稳态的内源性转录因子,生理状态下因与细胞内Kelch样ECH相关蛋白1结合被泛素化降解而保持较低水平,在氧化应激刺激下Kelch样ECH相关蛋白1与Nrf2复合体解离,游离的Nrf2在细胞内与Maf蛋白结合并形成二聚体,激活抗氧化反应元件下游的抗氧化蛋白,以发挥抗氧化作用,因此Nrf2被认为是调控抗氧化应激的重要转录因子[19]。同时Nrf2还能通过抗氧化应激作用抑制炎性关键转录因子“核因子-κB(NF-κB)”核易位介导的炎性反应,发挥抗炎作用[20]。HO-1是一种热应激蛋白质,又称热休克蛋白32,生理状态表达较低,但在氧化应激、炎性反应等刺激时可大量表达,能催化分解血红素生成一氧化碳、铁、胆绿素,其自身和催化产物均具有重要的抗氧化和抗炎作用:HO-1通过催化分解血红素能抑制血红素对细胞的损伤,减少细胞损伤介导的氧化应激和炎性反应;HO-1催化产物一氧化碳能调节和维持血管内皮功能,避免血管内皮损伤释放促氧化、促炎等介质,进而抑制氧化应激和炎性反应;HO-1催化产物铁能诱导铁蛋白合成,降低细胞内铁蓄积,减少细胞损伤介导的氧化应激和炎性反应;HO-1催化产物胆绿素能在还原酶作用下生成胆红素,清除自由基而发挥抗氧化和抗炎作用[6,21]。研究表明,HO-1能作为重要的抗氧化蛋白,Nrf2能直接调节HO-1启动子活性,诱导HO-1大量表达,共同发挥抗氧化应激和抗炎作用[22]。孙芙林等[23]实验报道,激活Nrf2/HO-1通路能抑制NF-κB信号通路激活,减轻GDM大鼠的氧化应激和炎性反应。彭文达[24]实验报道,Nrf2和HO-1在GDM大鼠胰腺组织和血清中表达上调,在抑制GDM大鼠IR后表达下调。

本研究结果显示,GDM患者血清Nrf2、HO-1水平升高,符合上述实验报道结果[24],分析原因可能是Nrf2、HO-1升高为一种代偿反应,GDM患者因氧化应激、炎性反应等上调Nrf2、HO-1水平,以抑制机体氧化应激和炎性反应。结果还显示,Nrf2和HO-1升高为GDM患者妊娠结局不良的独立危险因素,说明血清Nrf2、HO-1水平升高会增加GDM患者妊娠结局不良风险,分析原因可能是血清Nrf2、HO-1水平升高反映GDM患者氧化应激和炎性反应更严重,能加重IR而增加妊娠结局不良风险。本研究结果还显示,GDM患者血清Nrf2与HO-1水平呈正相关,分析可能与Nrf2能直接调节HO-1启动子活性并诱导其表达有关,同时也提示Nrf2、HO-1共同参与GDM患者妊娠结局不良发生,但这还需进一步研究。本研究通过ROC曲线发现,血清Nrf2、HO-1水平可能成为GDM患者妊娠结局不良的辅助预测指标,联合检测血清Nrf2、HO-1水平能提升其预测价值。

综上所述,GDM患者血清Nrf2、HO-1水平升高,与妊娠结局不良密切相关,对GDM患者妊娠结局不良具有一定预测价值,Nrf2联合HO-1预测GDM患者妊娠结局不良的价值较高,可能成为GDM患者妊娠结局不良的辅助预测指标。

利益冲突：所有作者声明无利益冲突

作者贡献声明

石海珩、张艳梅:设计研究方案,实施研究过程,论文撰写;龚丽娜:实施研究过程,资料搜集整理,论文修改;黄莺:提出研究思路,分析试验数据,论文审核;刘梦:进行统计学分析