妊娠糖尿病患者糖負(fù)荷前后血清氨基酸與胰島素抵抗和胰島β 細(xì)胞功能的相關(guān)性研究

王忠德，岳欣，牟凱

（淄博市婦幼保健院 1. 內(nèi)科，2. 檢驗(yàn)科，3. 遺傳實(shí)驗(yàn)室，山東 淄博 255029）

妊娠糖尿?。╣estational diabetes mellitus, GDM）是指妊娠期發(fā)生的糖代謝異常。目前全球GDM 的患病率迅速攀升，據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟（International Diabetes Federation, IDF）估計(jì)，全球約有14% 的妊娠受到GDM 的影響[1]，而GDM 與諸多妊娠不良結(jié)局有關(guān)，嚴(yán)重影響母嬰安全。已有研究顯示體內(nèi)氨基酸代謝異常與GDM 發(fā)病密切相關(guān)[2]。本研究觀察GDM 患者糖負(fù)荷前后血清11 種氨基酸水平的變化及其與胰島素抵抗、胰島β 細(xì)胞功能的關(guān)系，以期闡明氨基酸代謝異常在GDM 發(fā)病機(jī)制中的作用。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

在2016 年1 月—2017 年1 月淄博市婦幼保健院產(chǎn)科門診孕24 ～28 周的孕婦中，隨機(jī)選取63 例GDM 孕婦（GDM 組）和58 例正常產(chǎn)檢孕婦（正常組）。其中，GDM 組平均年齡（30.7±4.2）歲，平均孕周（26.0±1.2）周；正常組平均年齡（29.3±3.6）歲，平均孕周（26.0±1.6）周，兩組年齡和孕周相匹配。GDM 的診斷依據(jù)妊娠合并糖尿病診治指南（2014 年）的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]，即口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（oral glucose tolerance test, OGTT）的診斷標(biāo)準(zhǔn)：服糖前血糖值及服糖后1、2 h 血糖值應(yīng)分別低于5.1、10.0 和8.5 mmol/L。任何一項(xiàng)血糖值達(dá)到或超過上述標(biāo)準(zhǔn)即診斷為GDM。并排除以下情況：妊娠合并高血壓疾病、妊娠合并感染、妊娠合并風(fēng)濕免疫性疾病、妊娠合并甲狀腺疾病等。研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者家屬簽署知情同意書。

1.2 標(biāo)本收集

所有研究對(duì)象均測(cè)量體重、身高、血壓，空腹抽取靜脈血3 ml，同時(shí)嚴(yán)格按照指南標(biāo)準(zhǔn)行OGTT，于服糖后1、2 h 分別抽取靜脈血3 ml，離心分離血清備用，并采集微量血滴于型號(hào)為S & S 903 濾紙上，懸空平置自然晾干，置于密封袋中，2 ～8℃冰箱冷凍保存?zhèn)溆?。酶法測(cè)定空腹血糖（FBG），電化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)空腹胰島素（FINS）。

1.3 胰島素抵抗和胰島β 細(xì)胞功能指數(shù)計(jì)算

胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）=FINS×FBG /22.5， 胰 島 β 細(xì) 胞 功 能（HOMA-β）=20×FINS/（FBG-3.5），胰島素濃度時(shí)間圖像的曲線下面積（area under the curve of blood insulin, AUCI）=FINS/2+OGTT 1 h 胰島素+OGTT 2 h 胰島素/2。

1.4 血清氨基酸的檢測(cè)

1.4.1 試劑非衍生化多種氨基酸、肉堿檢測(cè)試劑盒購(gòu)于美國(guó)PerkinElmer 公司。其內(nèi)含有用于測(cè)量11 種氨基酸的全套內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)品和質(zhì)控品，包括丙氨酸（ALA）、瓜氨酸（CIT）、精氨酸（ARG）、甘氨酸（LY）、亮氨酸（LEU）/ 異亮氨酸（LLE）/ 羥基脯氨酸（PRO-OH）、蛋氨酸（MET）、鳥氨酸（ORN）、苯丙氨酸（PHE）、脯氨酸（PRO）、酪氨酸（TYR）、纈氨酸（VAL）。

1.4.2 實(shí)驗(yàn)步驟采用高效液相色譜- 串聯(lián)質(zhì)譜法（HPLC-MS/MS）檢測(cè)血清氨基酸水平。用直徑3.2 mm打孔器在有血斑的濾紙片上打孔，從濾紙血片上取樣，置于96 孔U 型板中，每孔加入100 μl 由氨基酸內(nèi)標(biāo)與萃取劑按比例配制成的內(nèi)標(biāo)工作液，45℃密封孵育震蕩（650 ～750 r/min）45 min，提取75 μl 萃取液轉(zhuǎn)移至V 型底檢測(cè)板內(nèi)，鋁膜覆蓋，上機(jī)檢測(cè)。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 18.0 統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）或中位數(shù)和四分位數(shù)[M（P25，P75）] 表示，比較做t 檢驗(yàn)或秩和檢驗(yàn)，相關(guān)分析用Spearman 法，P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組孕婦臨床資料和各項(xiàng)指標(biāo)的比較

GDM 組和正常組身高和AUCI 比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；GDM 組孕前體重、FBG、FINS、HOMA-IR 高于正常組，而HOMA-β 低于正常組（P＜0.05）。見表1。

2.2 糖負(fù)荷對(duì)兩組孕婦血清氨基酸水平的影響

GDM 組 糖 負(fù) 荷 前 后 血 清ALA、ARG、GLY、MET 水平高于正常組（P＜0.05）；LEU、PHE、PRO、TYR 和VAL 水平僅在糖負(fù)荷后高于正常組（P＜0.05），而糖負(fù)荷前兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）；兩組糖負(fù)荷前后血清CIT、ORN 水平比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

2.3 糖負(fù)荷前后氨基酸水平與HOMA-IR、HOMA-β、AUCI 的相關(guān)性

Spearman 相關(guān)分析顯示，糖負(fù)荷前后血清ALA、ARG、LEU、PHE、PRO、TYR、VAL 水 平 均 與HOMA-IR 呈正相關(guān)（P ＜0.05），而與HOMA-β 無相關(guān)性（P ＜0.05）；糖負(fù)荷前血清ALA、LEU、PHE、PRO 與AUCI 水平呈正相關(guān)（P ＜0.05）。見表3。

表1 兩組孕婦臨床資料及各項(xiàng)指標(biāo)的比較 （±s）

表1 兩組孕婦臨床資料及各項(xiàng)指標(biāo)的比較 （±s）

組別 n 身高/cm 孕前體重/kg FBG/（mmol/L） FINS/（mu/L） AUCI HOMA-IR HOMA-β正常組 58 162.1±5.5 58.3±9.2 4.34±0.38 8.24±4.07 101.8±45.7 1.585±0.843 2.641±1.423 GDM 組 63 162.1±4.8 64.7±10.6 5.09±0.70 11.63±6.54 137.3±81.9 2.633±1.624 1.708±1.122 t 值 0.001 3.554 7.403 2.475 1.676 3.718 4.026 P 值 0.999 0.001 0.000 0.013 0.094 0.000 0.000

表2 糖負(fù)荷前后兩組孕婦不同血清氨基酸水平的比較 [M（P25，P75），μmol/L]

表3 HOMA-IR、HOMA-β 和AUCI 與不同血清氨基酸的相關(guān)分析結(jié)果

3 討論

GDM 與2 型糖尿病具有共同的發(fā)病機(jī)制，慢性胰島素抵抗是其發(fā)生的重要環(huán)節(jié)[4]。研究表明，妊娠過程存在進(jìn)行性生理性的胰島素抵抗，進(jìn)而造成胰島β 細(xì)胞代償性胰島素分泌增多，賴以維持孕期血糖正常，而胰島素分泌受限的孕婦，妊娠期不能代償這一生理變化，進(jìn)而使血糖升高[5]。因此，GDM 的發(fā)生是由孕期進(jìn)行性胰島素抵抗與胰島β 細(xì)胞代償性胰島素分泌能力兩者之間失平衡的結(jié)果所致。GDM 患者孕期HOMA-IR 較正常孕婦顯著升高[6]。本研究觀察到GDM組AUCI和HOMA-IR升高，而HOMA-β降低，提示GDM 存在高胰島素血癥和胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)。

胰島素不僅在糖脂代謝中發(fā)揮重要作用，而且與蛋白質(zhì)代謝密切相關(guān)。嚴(yán)重胰島素抵抗可改變機(jī)體多種氨基酸的水平，而氨基酸代謝異常與胰島素分泌、胰島素敏感性密切相關(guān)。國(guó)內(nèi)王鳳華等[7]研究發(fā)現(xiàn)血漿支鏈氨基酸、芳香族氨基酸水平升高與糖尿病的新發(fā)風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)。RAHIMI 等[8]研究發(fā)現(xiàn)，GDM 婦女血清ARG、GLY 和MET 顯著升高，而患有2 型糖尿病的孕婦血清天冬酰胺、TYR、VAL、PHE、谷氨酸和LLE 顯著升高。也有研究發(fā)現(xiàn)，GDM 患者臍動(dòng)靜脈血中VAL、MET、PHE、LLE、LEU、ORN、谷氨酸、PRO 和ALA 的含量增加，而谷氨酰胺的含量降低[9]。BENTLEY 等[10]采用巢式病例對(duì)照研究的方法發(fā)現(xiàn)，GDM 患者鄰氨基苯甲酸、ALA、谷氨酸、尿囊素和絲氨酸水平升高，而支鏈氨基酸水平在兩組間無差異。本研究也觀察到GDM 組糖負(fù)荷前后血清ALA、ARG、GLY、MET 水平升高， 而LEU、PHE、PRO、TYR 和VAL 水平的升高僅表現(xiàn)在糖負(fù)荷后2 h。盡管上述研究結(jié)果不盡相同，但均提示GDM 患者存在氨基酸代謝的異常，本研究還發(fā)現(xiàn)某些氨基酸水平的變化與AUCI 和HOMA-IR 密切相關(guān)，提示這些氨基酸代謝異常進(jìn)一步加劇胰島素抵抗，促進(jìn)GDM 的發(fā)生。但具體機(jī)制尚不清楚。有研究顯示[11]，高水平氨基酸尤其是支鏈氨基酸，如LEU、LLE 和VAL 可激活TORC1 通路，誘導(dǎo)胰島素抵抗，而ALA 可抑制肝組織丙酮酸激酶，調(diào)控糖異生和糖酵解。

綜上所述，GDM 患者存在氨基酸代謝異常，并且這些代謝異常與胰島素抵抗、GDM 的發(fā)生密切相關(guān)。對(duì)這些指標(biāo)的進(jìn)一步研究，有助于闡明GDM 的發(fā)病機(jī)制，并為GDM 防治提供新的策略。