孕婦體重和妊娠期糖尿病對胎盤和妊娠結(jié)局的影響

凌曉娟,黃 震,李紅霞

(1.寶雞市中心醫(yī)院 產(chǎn)科,陜西 寶雞721008;2.寶雞市中心醫(yī)院 綜合內(nèi)科,陜西 寶雞721008;3.延安大學(xué)附屬醫(yī)院 婦科,陜西 延安716000)

肥胖對個人乃至全球健康影響巨大，孕婦肥胖的發(fā)病率逐年上升，在西方發(fā)達(dá)國家，高達(dá)17%的孕婦伴有肥胖癥[1]。近年來，孕婦肥胖與妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)的發(fā)病率同時上升，在美國與歐洲GDM的發(fā)病率分別為14%與2%-6%[2]。孕婦體重指數(shù)(body mass index,BMI)和GDM會對臨床結(jié)局產(chǎn)生較大影響，包括流產(chǎn)和死胎，增加先兆子癇、子宮內(nèi)生長受限及巨大兒的風(fēng)險，對胎兒和新生兒的生存造成影響[3]。妊娠期體重增加(gestational weight gain,GWG)、BMI升高及GDM與懷孕期間不健康飲食直接相關(guān)[4]。胎盤養(yǎng)分轉(zhuǎn)運是將母體營養(yǎng)狀況與胎兒生長聯(lián)系起來的一種機(jī)制，主要通過子宮胎盤血液流動，激素及營養(yǎng)轉(zhuǎn)運來實現(xiàn)。GDM葡萄糖和脂質(zhì)運輸增加也伴隨著因滋養(yǎng)層浸潤和血管損害造成的胎盤缺陷[5]。雖然孕前高BMI和胎兒過度生長與Ⅰ型糖尿病顯著相關(guān)，但是孕前高BMI且無GDM對于胎盤功能的影響，與GWG和飲食的關(guān)系仍未知[6]。孕婦肥胖與代謝有關(guān)，血清內(nèi)激素水平發(fā)生變化，如胎盤瘦素，胰島素和IGF1以及炎性標(biāo)志物(如白細(xì)胞介素-6)的積累[7]。胰島素信號傳導(dǎo)對于血糖濃度的調(diào)節(jié)至關(guān)重要。研究證實，通過胰島素結(jié)合位點數(shù)量的改變可以反映GDM和GWG中胎盤胰島素抵抗(Insulin Resistance,IR)水平[8]。雷帕霉素(mammalian target of rapamycin,mTOR)是胎兒葡萄糖、氨基酸、胎盤胰島素/ IGF1信號傳導(dǎo)的上游調(diào)節(jié)因子，是養(yǎng)分傳導(dǎo)的關(guān)鍵，可通過磷酸化機(jī)制對GDM和GWG起一定的調(diào)節(jié)作用[9]。本研究旨在探討孕婦體重及GDM是否會對胎盤及妊娠結(jié)局造成影響，從而實現(xiàn)針對性的干預(yù)措施，以防止不良臨床結(jié)局的出現(xiàn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年5月-2017年4月于我院進(jìn)行檢查的孕婦共328例進(jìn)行回顧性分析，依據(jù)孕期BMI進(jìn)行分組，正常體重組(N,18.5≤BMI<25,n=132)，超重組(OW,18.5≤BMI<25,n=53)，肥胖組(O,BMI≥30，n=64)，此外79名孕經(jīng)口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)確診為GDM。具體分組情況見圖1。

圖1 參與研究的孕婦分組

1.2 研究方法

孕期，分別于24孕周或34孕周(GDM)開始進(jìn)行醫(yī)療訪視，胎齡計算始于最后一次月經(jīng)周期，并且與超聲掃描結(jié)果核對，孕齡<37周視為早產(chǎn)。通過第34周的超聲掃描結(jié)果來進(jìn)行胎兒的人體學(xué)測量。GWG的診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)美國醫(yī)學(xué)研究院(IOM) 2009年推薦的單胎妊娠婦女(單胎孕婦)孕期增重范圍[10]。根據(jù)Lubchenco生長曲線確定胎兒的體型(大型，LGA；小型，SGA)[11]。

1.2.1孕婦營養(yǎng)攝入 收集孕晚期(34-40周)第二次訪視7天內(nèi)膳食紀(jì)錄。對每個孕婦進(jìn)行口頭和書面說明，分發(fā)小冊子記錄攝入的食物和飲料。分娩時將記錄交于營養(yǎng)師進(jìn)行分析，采用營養(yǎng)分析CESNID1.0進(jìn)行營養(yǎng)攝入分析。

1.2.2血液采集與分析 分別于第24孕周、24孕周及分娩時收集孕產(chǎn)婦的靜脈血，于分娩30 min內(nèi)收集臍靜脈血，用于血液學(xué)及生物化學(xué)分析。使用血液分析儀(Sysmec XE-2100，羅氏，美國)和流式細(xì)胞儀(Advia 120-160 858，Bayer HealthCare，Tarrytown，美國紐約)分析血液學(xué)參數(shù)。酶促法測量血清中葡萄糖和甘油三酸酯含量(Modular Analytics EVO，Roche，Neuilly sur Seine Cedex，法國)，而血清中胎盤瘦素的測定則采用ELISA法(Biosource Kap2281，丹麥)。

1.2.3胎盤樣本收集 分娩后收集胎盤并立即稱重，由經(jīng)驗豐富的臨床醫(yī)師對胎盤的壞死或其他異常現(xiàn)象進(jìn)行目視檢查，包括胎盤尺寸、重量及形態(tài)學(xué)測量，若有多個小葉、胎盤麻疹、環(huán)狀、膜質(zhì)，梗塞、絨毛膜缺失或血管病變等異常，則從正常區(qū)域取樣。取出子宮內(nèi)膜后，切下0.5×0.5×0.5 cm(200 mg)的樣品，用生理鹽水清洗兩次，并立即放入含有RNAlater溶液(Qiagen Ltd.，Crawley，英國)無菌離心管中，于-80℃儲存。

1.3 評價指標(biāo)

1.3.1基因表達(dá) 使用200 μl氯仿/1 ml TRI試劑溶液(Sigma Chemical Co.Poole，UK)和RNeasy提取試劑盒(Qiagen Ltd.，英國)，從100 mg胎盤組織中提取總RNA。2 μg RNA使用高容量逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(Applied Biosystems,美國)，轉(zhuǎn)錄生成20 μl cDNA。

Real-time PCR 使用15 μl按1∶10稀釋后 cDNA、3.0 μl(終濃度為250 nM)基因特異性引物(表1)和7.5 μl SYBR Green mastermix(Thermo Scientific，ABgene Ltd.英國)。使用Techne Quantica Thermocycler(Techne Inc.，Barloword Scientific，Stone，UK)在96孔板中，使用陰性對照進(jìn)行重復(fù)樣品40個循環(huán)。通過半定量2-ΔCt法計算mRNA表達(dá)[12]。

1.3.2胎盤甘油三酯和硫代巴比妥活性物質(zhì)(thiobarbituric active reactive substance,TBARS)含量 使用Folch法測量甘油三酯含量[13]，TBARS測量依據(jù)潘東峰等[14]的研究。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

本研究所以數(shù)據(jù)均采用SPSS20.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，計量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)表示，兩組間比較采用Studentt檢驗，多組間比較采用方差分析，當(dāng)存在統(tǒng)計學(xué)差異時應(yīng)用SNK法進(jìn)行兩兩比較。應(yīng)用χ2檢驗或精確概率法比較分類資料組間差異；當(dāng)需要兩兩比較時，采用Bonferroni法對α進(jìn)行校正，校正后α水平為0.05/n(n為兩兩比較次數(shù))。

2 結(jié)果

2.1 孕婦臨床特征，妊娠結(jié)局，胎盤組成和代謝狀態(tài)

GDMO組年齡較大，且失業(yè)比率較高，教育程度普遍較低。OW組與O組具有較大的機(jī)率發(fā)生新生兒體重較大，且OW組與O組剖宮產(chǎn)的風(fēng)險較高(表1)。GDM兩組體重低于N組，反映了他們總能量和碳水化合物攝入較低，且脂質(zhì)的攝入量也較低(表2)。盡管GDMO組于34周胎齡胎兒體重預(yù)估體重較高，但出生時與其他組無顯著差異(表3)。O組胎盤重量較高，且LGA百分比較高。臨近分娩，GDM兩組血糖升高，而O組的單核細(xì)胞計數(shù)最高。O組胎盤瘦素水平較高。GDMO組胎盤中甘油三酯含量較高，組間TBARS無差異(表4)。

表1 各組一般臨床特征對比

*注：兩兩比較結(jié)果1.年齡 GDMN & GDMO> N & OW &O；2.失業(yè)率： GDMO> OW & GDMN &N 且 O>GDMN其他各組別兩兩比較均未見統(tǒng)計學(xué)差異；3高學(xué)歷比例：N>O>GDMO 其他各組別兩兩比較均未見統(tǒng)計學(xué)差異；4孕期吸煙率：OW> O & GDMN &GDMO 且 N>GDMN,其他各組別兩兩比較均未見統(tǒng)計學(xué)差異；5平均身高：GDMN & GDMO< N & OW &O；6孕前BMI：GDMO>O>OW>GDMN>N；7 34孕周BMI：O & GDMO>OW>N &GDMN；8 GWG：N & OW> O & GDMN & GDMO；9剖宮產(chǎn)率：OW & O & GDMO>N且O & GDMO>GDMN其他各組別兩兩比較均未見統(tǒng)計學(xué)差異；；10 早產(chǎn)率：GDMO>OW & N且 O組高于N組其他個組別兩兩比較均未見統(tǒng)計學(xué)差異；11初產(chǎn)率：N & GDMN & GDMO>OW組，其他各組別兩兩比較未見統(tǒng)計學(xué)差異。

表2 孕婦能量及營養(yǎng)攝入

表3 新生兒及胎盤特征

*注：兩兩比較結(jié)果 ①胎盤重量：O>N，OW、GDMN及GDMO三個組別分別與任意其他組比較均無統(tǒng)計學(xué)差異；②胎盤/新生兒體重：O>GDMO & GDMN & N且OW>N，其他所有組別兩兩比較均無統(tǒng)計學(xué)差異。③SGA GDMO>GDMN，其他各組別兩兩比較未見統(tǒng)計學(xué)差異。④AGA N & OW>O且 N>GDMO，其他所有組別兩兩比較均無統(tǒng)計學(xué)差異。⑤IGA O> GDMN & OW & N，且GDMO>N，其他所有組別兩兩比較均未見統(tǒng)計學(xué)差異。

表4 孕婦，胎盤和臍血代謝特征

2.2 孕婦體重，GDM和胎盤標(biāo)志物，細(xì)胞生長和內(nèi)分泌敏感性

O組mTor的表達(dá)減少，但是mTOR的上游(AKT1)和下游(p70S6KB1)靶基因的表達(dá)不受影響。GDMO組p70S6KB1表達(dá)水平上升。此外，GDM兩組的AMPK基因表達(dá)均下降。GDMN組LEP基因表達(dá)水平增加，GDMO組LEP基因表達(dá)水平則下降。OW組與O組的SIRT1和UCP2基因表達(dá)水平均上調(diào)。沒有任何證據(jù)顯示胎兒年齡、分娩方式或胰島素給藥會對以上結(jié)果造成影響(表5)。

表5 孕婦BMI及GDM對胎盤標(biāo)志物、生長及內(nèi)分泌的影響

3 討論

本研究中，胎盤組織中ISR1和IGFR1基因的表達(dá)與孕婦的BMI及GDM無顯著相關(guān)，此結(jié)果與Jansson等[15]的研究結(jié)果相左，其對瑞曲孕婦進(jìn)行了研究，其結(jié)果顯示胎盤中mTOR的表達(dá)水平與胰島素/IGF1及孕婦的BMI指數(shù)存在顯著關(guān)聯(lián)。推測造成結(jié)局差異的原因為，北歐女性的平均BMI及GWG均遠(yuǎn)高于中國女性[16]。本研究還發(fā)現(xiàn)胎盤組織中mTOR的表達(dá)與SIRT1和UCP2表達(dá)水平上調(diào)有關(guān)，說明機(jī)體的抗氧化能力上升，符合線粒體中ATP與AMP濃度的調(diào)節(jié)機(jī)制[17]。這可能是由于AMPK，Akt和mTOR與能量消耗的活動有關(guān)[18]。線粒體還通過解耦能量供應(yīng)來調(diào)節(jié)ROS，產(chǎn)生氧化應(yīng)激，AMPK和mTOR通過UCP2和NFkB的變化對氧化應(yīng)激進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而促進(jìn)滋養(yǎng)層內(nèi)的促炎和促氧化途徑[19]。相比之下，線粒體的復(fù)制與SIRT1的活性關(guān)聯(lián)顯著，同時其亦可抑制mTOR活性對細(xì)胞周期進(jìn)行調(diào)節(jié)[20]。因此，可得出胎盤的抗氧化應(yīng)激反應(yīng)與孕婦的BMI存在一定關(guān)聯(lián)，這些反應(yīng)涉及炎癥反應(yīng)及相關(guān)基因的表達(dá)[21]。

雖然本研究中，不同組間的甘油三酯濃度差異無統(tǒng)計意義，但GDM肥胖在一定程度上會導(dǎo)致甘油三酯的積累。研究顯示，孕婦的BMI與新生兒LGA存在正相關(guān)[22]。伴隨著GDM肥胖孕婦胎盤中甘油三酯的積累，其胎盤中GRa表達(dá)水平上調(diào)，在胎盤生長的營養(yǎng)調(diào)控的模型已經(jīng)顯示出遵循妊娠胎盤質(zhì)量變化[23]。

如預(yù)期的那樣，孕婦肥胖與血清瘦素較高有關(guān)，但其相關(guān)代謝機(jī)制還未確定[24]。胎盤是血清中瘦素的來源，可被肥胖及GDM刺激，但本研究并未觀察到瘦素基因存在差異性表達(dá)。推測其原因為，瘦素的表達(dá)存在在周期性變化，同時瘦素可能通過抵制AMPK的表達(dá)從而調(diào)控胎盤內(nèi)瘦素的表達(dá)[25]。研究顯示，胎盤中瘦素的表達(dá)亦會受到糖皮質(zhì)激素的作用，這與本研究中胎盤中GRa表達(dá)水平上調(diào)結(jié)果相一致，表明GDM肥胖孕婦其胎盤內(nèi)可能存在局部炎癥反應(yīng)[26]。

O組、GDMN組及GDMO組的臍帶血中發(fā)現(xiàn)胎盤瘦素水平存在高表達(dá)?？赡芙?jīng)胎兒胰島素的刺激母體血漿葡萄糖供應(yīng)增加，從而促進(jìn)胎兒脂肪沉積[27]。增強(qiáng)的葡萄糖-胰島素途徑與新生兒體重顯著相磁)，而脂肪分子經(jīng)瘦素通過以葡萄糖依賴性方式誘導(dǎo)IRS1 / MAPK途徑刺激細(xì)胞增殖[28]。肥胖孕婦瘦素的循環(huán)與臍血瘦素濃度和單核細(xì)胞數(shù)量有關(guān)[29]。研究顯示，胎盤瘦素除了新生兒體重相關(guān)外，還與新生兒免疫系統(tǒng)的發(fā)展存在關(guān)聯(lián)，對其免疫反應(yīng)造成影響[30]。研究顯示，在肥胖孕婦中促炎細(xì)胞因子(包括TNFa和IL6)的高表達(dá)或循環(huán)單核細(xì)胞趨化蛋白(MCP1)濃度升高，均有可能導(dǎo)致其嬰兒臍血中單核細(xì)胞數(shù)量上升[31]。 MCP1的高表達(dá)與新生兒脂肪的積累顯著相磁，并最終影響促炎因子及胰島素抵抗水平[32]。由于肥胖及GDM孕婦其胎兒為LGA的風(fēng)險相對較大，因此進(jìn)行合理的飲食干預(yù)，避免以上臨床結(jié)局的發(fā)生。

綜上所述，胎盤中基因的表達(dá)對孕婦BMI及GDM的反應(yīng)較為敏感，BMI及GDM都會影響胎盤甘油三酯含量及養(yǎng)分傳導(dǎo)。因此，可對孕婦及胎兒的葡萄糖平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)，控制新生兒體重，以防止不良臨床結(jié)局的出現(xiàn)。