妊娠期高果糖膳食對(duì)子代胰島素抵抗的影響

肖子義，賀 娟，梁 惠，趙 婷，吳若男，馬愛(ài)國(guó)，韓 磊

(1青島大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，山東青島 266021；2青島大學(xué)附屬醫(yī)院，山東青島 266021)

妊娠期糖尿病(gestational diabete mellitus，GDM)是妊娠期發(fā)生或首次發(fā)現(xiàn)的不同程度的葡萄糖耐量異常[1-2]。Zhu等[3]一項(xiàng)多中心研究表明，采用IADPSG診斷標(biāo)準(zhǔn)，2010年1月—2012年2月期間，中國(guó)GDM發(fā)病率占全部妊娠的17.5%。一項(xiàng)研究表明，妊娠期糖尿病的發(fā)生與孕期水果的攝入量密切相關(guān)[4]。文獻(xiàn)報(bào)道，妊娠期每日果糖的攝入量由原來(lái)的16～20g升至現(xiàn)在的60～150g[5]。

研究表明，大量攝入果糖與以胰島素抵抗為基礎(chǔ)，中心性肥胖、脂質(zhì)代謝異常為表現(xiàn)形式的大型綜合征的發(fā)生發(fā)展密切相關(guān)[6-9]。但對(duì)于孕婦過(guò)量攝入果糖而引起的宮內(nèi)不良環(huán)境對(duì)子代胰島素抵抗的相關(guān)性研究較少。因此，本研究通過(guò)模擬孕婦攝入果糖情況，給予雌性大鼠不同劑量果糖，旨在觀察妊娠期高果糖攝入對(duì)子代胰島素抵抗的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 選擇10w齡wistar雌性大鼠(SPF級(jí))30只、雄性大鼠15只(SPF級(jí))，體重250±20g，購(gòu)自濟(jì)南朋悅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育有限公司，生產(chǎn)合格證號(hào)SCXK(魯)20140003。

1.1.2 主要試劑及儀器 D-果糖，美國(guó)Amresco公司，純度>99%；蔗糖，美國(guó)Amresco公司，純度>99%；電子天平，奧豪斯儀器(上海)有限公司；低溫離心機(jī)，美國(guó)Sigma公司。ELx808型酶標(biāo)儀，美國(guó)BioYek公司；胰島素ELISA檢測(cè)試劑盒，武漢基因美生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物分組與飼養(yǎng) 將30只雌性大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1w后，按照雌雄2∶1合籠，次日晨檢發(fā)現(xiàn)陰栓或陰道涂片發(fā)現(xiàn)精子者即記為孕0d，標(biāo)記為懷孕雌鼠，合籠2w后未受孕雌鼠棄之。孕鼠隨機(jī)分為5組，每組6只，每日通過(guò)灌胃的方式連續(xù)干預(yù)3w。正常對(duì)照組(BC組)(2mL蒸餾水)、正常劑量果糖組(NF組)(2g/kg果糖溶液)、高劑量果糖組(HF組)(6g/kg果糖溶液)、超高劑量果糖組(SHF組)(18g/kg果糖溶液)、超高劑量蔗糖組(SHS組)(18g/kg蔗糖溶液)。各組娩出仔鼠隨機(jī)選擇9只基礎(chǔ)飼料喂養(yǎng)。

1.2.2 觀察指標(biāo)和檢測(cè)方法 (1)體重的測(cè)量：動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供的電子稱普通稱量法。(2)FBS的測(cè)定：禁食12h，次日清晨針扎鼠尾取周?chē)?xì)血管血，用快速血糖儀測(cè)量。(3)OGTT試驗(yàn)：禁食12h，次日清晨針扎鼠尾取周?chē)?xì)血管血，用快速血糖儀測(cè)量。隨后50%葡萄糖溶液灌胃(2g/kg)，1、2h分別用快速血糖儀測(cè)量。(4)FINS的測(cè)定：禁食12h，次日腹主動(dòng)脈取血，分離血清，按照試劑盒說(shuō)明采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 妊娠期高果糖攝入對(duì)仔鼠體重的影響

HF組、SHF組娩出仔鼠體質(zhì)量低于BC組娩出仔鼠體質(zhì)量(P<0.05)(表1)。

表1 各組娩出仔鼠體質(zhì)量比較

注：a表示于對(duì)照組有差異

2.2 妊娠期高果糖攝入對(duì)娩出仔鼠血糖的影響

HF組、SHS組娩出仔鼠空腹血糖與BC組和NF組娩出仔鼠空腹血糖相比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，SHF組娩出仔鼠空腹血糖較BC組娩出仔鼠空腹血糖有所升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表2)。

表2 各組娩出仔鼠血糖水平比較

注：a表示于對(duì)照組有差異

2.3 各組子代葡萄糖耐量試驗(yàn)結(jié)果

不同劑量果糖攝入組的娩出仔鼠在第8周進(jìn)行OGTT試驗(yàn)。由表3、附圖可見(jiàn)，在30min左右血糖吸收達(dá)到高峰，在30min處，HF組、SHF組、SHS組的血糖值較BC組、NF組相比，均有所升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。在120min處，HF組、SHF組、SHS組的血糖值較BC組相比升高，差異由統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；SHF組、SHS組的血糖值較NF組相比，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。另外，在120min時(shí)，BC組和NF組血糖值基本恢復(fù)至初始血糖值，而HF組、SHF組、SHS組血糖值始終高于初始值。

表3 各組子代葡萄糖耐量結(jié)果

注：a表示與對(duì)照組有差異；b表示與正常劑量果糖組有差異

附圖 葡萄糖耐量試驗(yàn)結(jié)果

2.4 妊娠期不同劑量果糖攝入對(duì)子代胰島素水平及IR程度影響

SHF組、SHS組空腹血糖值顯著高于BC組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。HF組、SHF組、SHS組血清胰島素含量顯著高于BC組、NF組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。HF組、SHF組、SHS組HOMA-IR值顯著高于BC組、NF組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)(表4)。

表4 不同劑量果糖攝入對(duì)子代胰島素水平及IR程度影響

注：a表示與對(duì)照組有差異，b表示與正常劑量果糖組有差異

3 討論

胎兒起源學(xué)說(shuō)認(rèn)為，如果在胚胎發(fā)育的重要階段發(fā)生危害，則組織或細(xì)胞的生長(zhǎng)會(huì)發(fā)生改變來(lái)彌補(bǔ)損傷，即發(fā)生生物學(xué)程序化[10]。孕期的營(yíng)養(yǎng)不良及代謝紊亂已被證實(shí)與其子代的生長(zhǎng)發(fā)育密切相關(guān)[11]，同時(shí)也有研究指出，在妊娠階段的不合理飲食將使后代成年后發(fā)生胰島素抵抗及高血壓、糖尿病、冠心病、卒中等疾病的風(fēng)險(xiǎn)明顯增高[12]?，F(xiàn)在越來(lái)越多的人將因?yàn)樯捌诓涣辑h(huán)境引起的自身變化以及遠(yuǎn)期影響用“編程”理論來(lái)闡述，因此，依據(jù)“編程學(xué)說(shuō)”，可以解釋在成年階段患慢性非傳染性疾病如糖尿病、高血壓、血脂異常以及以胰島素抵抗為基礎(chǔ)的代謝綜合征都與其生命早期宮內(nèi)不良環(huán)境有關(guān)系，因?yàn)椴涣紝m內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生的不良因素促使胎兒發(fā)生適應(yīng)性調(diào)整或者永久改變[13]。這也在一定程度上解釋了胰島素抵抗和代謝綜合征發(fā)病率迅速升高的原因。目前，胎兒起源學(xué)說(shuō)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)，很多研究證實(shí)，在妊娠階段胎兒營(yíng)養(yǎng)不良或過(guò)剩都會(huì)對(duì)其成長(zhǎng)造成影響，增加其在成年后IR的發(fā)病率[14-16]。

果糖的來(lái)源大致分為兩類：一類是添加果糖的軟飲料，約占70%；另一類為以水果的形式攝入，約占30%。妊娠期高果糖膳食的主要攝入方式為第二種。以往關(guān)于高果糖膳食的研究都是減少碳水化合物的攝入、增加果糖的供能比來(lái)研究高果糖膳食對(duì)機(jī)體健康的營(yíng)養(yǎng)。本研究以模擬孕婦妊娠期水果攝入的方式，通過(guò)人與大鼠劑量等效換算方式[17]，采用果糖灌胃的方式以不同劑量干預(yù)妊娠期雌鼠，來(lái)觀察妊娠期不同劑量高果糖攝入與子代胰島素抵抗之間的關(guān)系。

本研究顯示，HF組、HS組娩出仔鼠空腹血糖與對(duì)照組和正常劑量果糖組娩出仔鼠空腹血糖相比，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，SHF組娩出仔鼠空腹血糖較對(duì)照組娩出仔鼠空腹血糖有所升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，這與之前研究結(jié)果一致[18]。妊娠期攝入大量果糖會(huì)導(dǎo)致子代血糖升高。最初，果糖被廣泛應(yīng)用于2型糖尿病患者的飲食中，是因?yàn)楣堑捏w內(nèi)代謝不依賴胰島素[5]，但是有研究表明，攝入過(guò)多果糖會(huì)導(dǎo)致血糖的升高及胰島素抵抗的發(fā)生發(fā)展[19]。

本研究顯示，妊娠期高果糖攝入的子代FBS、FINS均有所升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，這說(shuō)明妊娠期高果糖膳食會(huì)引起子代糖代謝異常，這與之前的研究結(jié)果一致[20]。HF組、SHF組娩出仔鼠體質(zhì)量低于BC組娩出仔鼠體質(zhì)量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。這與Seghieri等[21]的研究結(jié)論一致：宮內(nèi)不良環(huán)境易導(dǎo)致子代低出生體重，同時(shí)低出生體重增加子代胰島素抵抗的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。子代糖代謝異常會(huì)增加許多慢性疾病發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)，有研究認(rèn)為，妊娠期攝入過(guò)多果糖，會(huì)導(dǎo)致宮內(nèi)的環(huán)境發(fā)生改變[22]，這會(huì)刺激仔鼠胰島細(xì)胞受損，子代出生后，胰腺經(jīng)過(guò)一段凋亡和重組的時(shí)期，雖然在子代成年期胰島數(shù)量已經(jīng)恢復(fù)，但是存在分泌不足和胰島素抵抗，這與本研究所得結(jié)論一致。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)展示了妊娠期高果糖攝入對(duì)子代糖代謝產(chǎn)生了嚴(yán)重影響，從而進(jìn)一步揭露高果糖膳食對(duì)子代引發(fā)的危害，為人群每日合理、安全攝入果糖提供一定的參考價(jià)值，尤其要對(duì)妊娠期高果糖膳食加以正確指導(dǎo)，合理攝入果糖，從而降低子代產(chǎn)生不良結(jié)局的風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

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