妊娠早期血清尿三氯生水平与妊娠28周血糖稳态的关系

乔金凤, 刘江华, 马李娜

保定市第二中心医院产科(河北保定 072750)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)定义为在妊娠期间发病或首次发现的葡萄糖耐受不良,是一种常见的妊娠并发症,可导致各种不良的围生期和母体结局,包括自然流产、胎儿异常、宫内胎儿死亡和先兆子痫[1]。GDM的发病率在过去几十年中有所增加,表明生活方式和环境暴露可能导致其发展[2]。特别是,越来越多文献表明,具有内分泌干扰特性的环境化学物质可能会作为代谢干扰物,影响葡萄糖代谢以及患糖尿病和心血管疾病的风险[3]。酚类和对羟基苯甲酸酯在食品生产、个人和家庭护理以及医疗保健产品中的使用无处不在,这些化学物质可能在妊娠易感期通过各种潜在机制在干扰葡萄糖稳态;因此,它们是GDM的疑似危险因素[4]。虽然许多环境化学物如邻苯二甲酸盐和双酚A已被证实为与妊娠并发症有关的代谢干扰物,但对三氯生(triclosan,TCS)的研究相对较少[5]。与双酚A类似,TCS可能通过雌激素依赖性信号传导影响葡萄糖代谢,从而改变正常β细胞功能[6]。因此,怀孕期间接触TCS可能会影响血糖水平和随后的GDM风险。然而,评估TCS与妊娠血糖水平之间关联的研究较少。我们旨在研究孕妇的尿TCS浓度与怀孕期间血糖水平之间关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究招募2019年1月至2020年6月期间在本院接受产前检查的241例孕妇。纳入研究的女性年龄在18岁及以上,并且在早期妊娠(妊娠未达14周)和中期妊娠(第14～27+6周)期间提供了至少一份尿液样本。研究排除了有糖尿病家族史和怀孕前患有糖尿病的孕妇。

研究经保定市第二中心医院伦理委员会审批(【伦】2021-002)

1.2 结局评估 该研究的主要结局是在妊娠24～28周及28周(中位:妊娠28周)后首次就诊时行75 g口服糖耐量试验(OGTT),以筛查GDM。通过1 h非禁食、50 g葡萄糖负荷试验(glucose load test,GLT)作为筛查GDM的第一步。在敏感性分析中,将血糖作为二元结局进行了评估。为此,研究将GLT血糖水平≥7.78 mmol/L 的女性与血糖水平<7.78 mmol/L的女性进行了比较;结局高于7.78 mmol/L的女性被转介进行额外的GDM筛查,这是两步Carpenter-Coustan标准的一部分[6]。因此,研究将血糖水平≥7.78 mmol/L的女性归为GLT异常。

1.3 尿液样本收集和酚类混合物浓度的量化 在早期妊娠和中期妊娠(中位值:分别为妊娠7周和21周)收集尿液样本,每个时间点最多采集两个尿液样本。将尿液收集在无菌聚丙烯杯中。在尿液收集后1 h内,在室温下使用手持式折射计(日本爱拓公司)测量比重 (specific gravity,Sg),并在每次测量前用去离子水校准。样品在-80 ℃下储存直至分析。参照文献[7]方法,通过在线固相萃取结合同位素稀释-高效液相色谱-串联质谱法对酚类混合物(双酚A、二苯甲酮-3和TCS)进行定量分析。双酚A的检测限(LOD)为1.0 μg/L,和TCS、二苯甲酮-3的LOD为0.20 μg/L。使用公式 Pc =P [(1.014-1)/(Sg-1)] 调整所有酚类混合物的浓度,其中Pc是待测成分Sg校正后浓度(μg/L),P是测得的待测成分浓度(μg/L),1.014是分析中包括的研究人群中的平均Sg浓度。对于低于LOD的浓度,在Sg调整之前,指定的值等于LOD除以2的平方根[8]。

1.4 协变量评估 社会人口学因素、家族病史和生活方式因素的信息来自研究人员在入组时填写的一份简短问卷和一份详细的带回家的问卷。使用护士在登记时测量的人体测量信息,将孕前体质指数,计算为体重(千克)除以身高(米)的平方。从患者的电子病历中提取临床信息。所有统计模型都根据文献针对以下实验确定的潜在混杂因素进行了调整:母亲年龄(连续,岁)、孕前体质指数(连续,kg/m2)、总运动时间(连续,h/周)、自我报告的吸烟状况(曾经、从不、目前),教育水平(高中及以下、大专、大学及以上),胎儿数量(一个、多个)。由于缺失数据的比例可以忽略不计(<15%),所有调整后的模型均作为完整案例分析进行。

1.5 统计学方法 对于早期妊娠和中期妊娠,计算了Sg调整的几何平均值、第5、第25、第75和第95个百分位数,以及最小和最大酚类混合物浓度。为了放宽剂量反应关联中的线性假设,将所有酚类混合物浓度分类为其分布的四分位数,并通过使用最低四分位数作为参考类别来呈现统计关联。在多元回归分析中,双酚A、TCS和二苯甲酮-3作为三个独立的分类预测因子进行评估,并使用线性回归模型来估计平均血糖水平的差异。接下来,我们评估了同时暴露于三种酚类混合物的情况。首先对所有酚类混合物进行了相互调整的多元回归。接下来,使用了贝叶斯核机器回归 (BKMR),这是一种最近提出的用于研究化学混合物的方法,能灵活地模拟化学物的联合效应[9]。BKMR允许对混合物的每个成分的暴露-反应关联进行可视化,同时考虑到混合物成分之间的相关性。对于所有BKMR模型,Sg调整的酚类混合物浓度的测量值被视为连续预测因子,并且由于其明显的右偏度而进行了对数转换。所有分析均在Stata第15版或R包BKMR模型中进行。统计检验是双尾的,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究人群的基线特征 研究人群的描述性统计数据见表1。根据GLT测试结果是否≥7.78 mmol/L,199例GLT正常,其余42例异常。与GLT正常女性相比,GLT异常女性的BMI较高,总运动时间较低(P<0.05)。

表1 研究对象的基线特征

2.2 孕早期和孕晚期尿液样本中酚类 在尿液标本中经常检测到双酚A和二苯甲酮-3(分别为100%和98%),而TCS分别在64.2%和64.7%的孕早期和孕晚期尿液样本中检测到。见表2。

表2 孕期特异性尿酚类混合物浓度分布 μg/L

2.3 孕期血糖水平与尿酚类混合物的关系 表3显示了孕期血糖水平在早期妊娠和中期妊娠尿酚类混合物浓度四分位数之间的未调整和调整差异。在早期妊娠和中期妊娠观察到TCS与妊娠血糖水平之间呈正相关(分别比较第2、第3 和第4个四分位数与第1个四分位数的TCS:adj.OR=0.41,95%CI:-0.19～1.05;adj.OR=0.43,95%CI:-0.17～1.02;adj.OR=0.45,95%CI:-0.14～1.05)和中期妊娠(adj.OR=0.76, 95%CI: 0.19～1.32;adj.OR=0.66, 95%CI: 0.94～1.22;adj.OR=0.56,95%CI: 0.04～1.12)。没有观察到双酚A与血糖之间存在关联的证据。另一方面,早期妊娠尿二苯甲酮-3浓度与血糖水平呈负相关;然而,这一发现的置信区间很宽,没有达到统计学意义。BKMR的结果与多元回归的结果一致,早期妊娠和中期妊娠TCS与血糖水平呈正相关(P<0.05)。没有明显的证据表明孕期双酚A、二苯甲酮-3水平与血糖水平之间存在关联。见图1。

注：A:早期妊娠;B:中期妊娠。通过对酚类混合物运行贝叶斯核函数机器回归(BKMR)获得的结果进一步调整了身体活动、母亲年龄、BMI、吸烟、教育、胎儿数量

表3 使用多元回归评估孕期血糖水平与尿酚类混合物的关系

3 讨论

最近的研究表明,接触内分泌干扰物,如邻苯二甲酸盐和双酚A,可能是GDM的危险因素[10-11]。这酚类混合物是一种广泛存在的污染物,通常用于制造由环氧树脂和聚碳酸酯制成的众多塑料消费品。在我国大部分人口中检测到双酚A、二苯甲酮-3,表明人类广泛接触这些化合物[12-13]。几项体外和体内研究已经证明了酚类混合物的内分泌干扰特性,包括它们的弱雌激素性;然而,这些化学物质的雌激素特性因链长而异,其中TCS最具雌激素性[9]。

虽然少数基于人群的研究调查了TCS与妊娠结局的关系,但关于怀孕期间TCS浓度和血糖水平之间的关联的信息有限。这种关联可能是有效的,并且可以通过多种途径运作。首先,TCS可以激活糖皮质激素受体,从而干扰正常的血糖调节[14]。其次,TCS还可以作为甲状腺激素受体,并可以改变正常的甲状腺功能。研究表明TCS与已知参与葡萄糖代谢的甲状腺激素之间存在负相关[15]。第三,TCS是过氧化物酶体增殖物激活受体的激动剂,它可以通过改变脂肪细胞的产生和胰岛素抵抗来改变葡萄糖代谢[6]。值得注意的是,与目前的研究结果相关的是,动物研究表明,酚类混合物,尤其是TCS,可能会导致肥胖[16],这是GDM的一个危险因素。

在这项研究中,我们观察到TCS与血糖水平之间呈正相关。这一发现与之前报道的TCS具有更强的雌激素作用和更高的糖皮质激素样活性的研究[14]一致。另一方面,我们还报告了二苯甲酮-3与血糖水平之间的负相关。值得注意的是,酚类混合物在内分泌干扰方面也可能因其他特性而有所不同。例如,一项研究表明,TCS能够增加血浆瘦素[17]。另一项研究表明,二苯甲酮-3具有扰乱线粒体功能的能力[18]。这些潜在差异可能解释了TCS与血糖水平以及二苯甲酮-3与血糖水平之间关联的差异。然而,这些酚类混合物与血糖水平之间关联的原因以及不同的结果仍不清楚,需要进一步的工作来解释酚类混合物如何在怀孕期间扰乱葡萄糖代谢。

这项研究受到几个限制。首先,由于GDM病例数量相对较少,我们无法专注于临床诊断的GDM,而仅评估了50 g GLT的持续血糖水平,该标准是作为中期妊娠GDM筛查测试的一部分。其次,我们的分析不包括邻苯二甲酸盐和对羟基苯甲酸酯等其他化学品;接触这些化学物质可能与血糖水平有关。未来的研究应评估暴露于几种化学类别的混合物。本研究也有几个优势。首先,本研究设计在早期妊娠和中期妊娠进行了两次暴露评估,使我们能够评估更大且可能敏感的怀孕时间窗口。该研究的前瞻性还通过降低反向因果关系的风险来加强对我们结果的解释。第二,通过使用最近提出的BKMR,我们不仅能够灵活地评估多重和高度相关暴露的同时贡献,还考虑到潜在的非线性剂量反应和相互作用。

总之,我们观察到妊娠期尿TCS浓度与妊娠晚期GDM筛查试验中的血糖水平呈正相关,以及孕早期二苯甲酮-3浓度与妊娠血糖水平之间存在暗示性的负相关。这些发现表明,某些酚类物质可能具有影响血糖调节的能力,对GDM风险和相关后遗症具有潜在的下游影响。

利益相关声明:本研究不存在任何利益冲突。

作者贡献说明:乔金凤负责起草论文、实施研究、采集数据、分析/解释数据、统计分析、获取研究经费、指导和提供支持性贡献。刘江华负责采集数据、对论文的知识性内容进行批评性审阅、统计分析、指导和提供支持性贡献。马李娜负责对论文的知识性内容进行批评性审阅、统计分析、指导和提供支持性贡献。