Betatrophin影響妊娠期糖尿病母兒糖脂代謝的研究

朱 珍，王富榮，國(guó)林林，徐風(fēng)森，胡海燕

(1.青島市市立醫(yī)院產(chǎn)科，山東 青島 266011；2.連云港市第一人民醫(yī)院，江蘇 連云港 222000；3.濟(jì)寧醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院，山東 濟(jì)寧 272000)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是妊娠期發(fā)生的或首次發(fā)現(xiàn)的不同程度的糖耐量異常。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)GDM發(fā)病率高達(dá)18.9%[1]，其發(fā)病原因主要?dú)w于內(nèi)在的遺傳基因和外在的環(huán)境因素的協(xié)同作用，其中胰島素抵抗(insulin resistance，IR)和胰腺β細(xì)胞功能缺陷是關(guān)鍵因素。Betatrophin是一種由198個(gè)氨基酸組成的肽類激素，分子量22kDa，在人類由C19orf80編碼，主要表達(dá)在肝臟和脂肪組織，屬于分泌型蛋白，可以強(qiáng)有力地誘導(dǎo)β細(xì)胞的增殖[2]。近年來(lái)有研究證實(shí)Betatrophin不僅與IR相關(guān)，而且對(duì)肥胖和2型糖尿病患者的糖脂代謝起調(diào)節(jié)作用[3]。正常妊娠下，受激素水平和母胎能量需求的影響，不同孕期的糖脂代謝會(huì)進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)節(jié)。GDM作為特殊時(shí)期的糖代謝異常疾病，Betatrophin是否影響不同時(shí)期的糖脂代謝變化需要進(jìn)一步研究。

1研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

隨機(jī)選取2016年9月至2019年1月在青島市市立醫(yī)院產(chǎn)檢并分娩的孕婦，常規(guī)于孕24～28周行75g葡萄糖耐量試驗(yàn)(oral glucose tolerance test，OGTT)，診斷為GDM孕婦設(shè)為GDM組，同期正常孕婦設(shè)為正常組。GDM孕婦進(jìn)行醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)飲食+運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)，監(jiān)測(cè)血糖小輪廓，1次/周，血糖控制合格標(biāo)準(zhǔn)為：空腹血糖<5.1mmol/L，餐后2h血糖<6.7mmol/L(血糖儀校準(zhǔn)1次/月)。隨訪至分娩，最終納入正常組和GDM組各50例。排除患有急慢性傳染病、肝腎疾病、心腦血管疾病、甲狀腺疾病及孕期口服激素類藥物者等；排除隨訪中發(fā)生妊娠期高血壓疾病、早產(chǎn)、胎盤(pán)早剝、胎兒生長(zhǎng)受限、各種感染、血糖控制不佳需胰島素治療者。本研究通過(guò)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過(guò)，征得研究對(duì)象的知情同意。

GDM診斷標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《2014年妊娠合并糖尿病診治指南》：妊娠24～28周行75g OGTT，空腹及服糖后1h、2h三項(xiàng)血糖值應(yīng)分別低于5.1mmol/L、10.0mmol/L、8.5mmol/L，任何一項(xiàng)血糖值達(dá)到或超過(guò)上述標(biāo)準(zhǔn)即診斷為GDM。

1.2方法

1.2.1一般資料收集

一般資料包括孕周、年齡、孕前身體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、晚孕期增加體重、新生兒出生體重。

1.2.2糖脂代謝指標(biāo)測(cè)定

分別于中孕期孕24～27+6周、晚孕期孕37～41+6周留取靜息狀態(tài)下孕婦空腹肘靜脈血和分娩時(shí)胎兒臍血，一部分置于EDTA管內(nèi)離心后取血漿，置于-80℃冰箱保存；一部分全自動(dòng)生化儀檢測(cè)空腹胰島素(fasting insulin，F(xiàn)INS)、空腹血糖(fasting plasma glucose，F(xiàn)PG)、總膽固醇(total cholesterol，TC)、甘油三酯(triglyceride，TG)，計(jì)算胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR)。HOMA-IR=(FPG×FINS)/22.5。

1.2.3 Betatrophin測(cè)定

采用酶聯(lián)免疫吸附法(enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA)集中檢測(cè)血漿和臍血Betatrophin水平，Betatrophin試劑盒購(gòu)自上海酶聯(lián)科技有限公司(貨號(hào)m1513706-2)。操作嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2結(jié)果

2.1一般資料比較

兩組年齡、孕周、孕前BMI、新生兒出生體重?zé)o明顯差異，GDM組晚孕期體重增加顯著低于正常組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見(jiàn)表1。

表1 GDM組與正常組一般資料比較

2.2母體血漿及臍血Betatrophin水平的比較

中孕期GDM組母體血漿及臍血Betatrophin水平均顯著高于正常組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)，晚孕期兩組差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，見(jiàn)表2。

表2 兩組母體血漿及臍血Betatrophin水平比較

2.3 GDM孕婦Betatrophin與糖脂代謝指標(biāo)的相關(guān)性分析

中孕期血漿Betatrophin水平與FPG、HOMA-IR、TG均呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r分別為0.31、0.63、0.58，均P<0.05)，晚孕期血漿Betatrophin水平與FPG、HOMA-IR均呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r分別為0.67、0.61，均P<0.05)，見(jiàn)表3。

表3 GDM孕婦不同孕期Betatrophin與各指標(biāo)的相關(guān)性

2.4臍血Betatrophin與糖脂代謝指標(biāo)的相關(guān)性分析

GDM組臍血Betatrophin水平與晚孕期母體血漿Betatrophin水平呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r=0.32，P<0.05)，與臍血FPG、HOMA-IR、TG均呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r分別為0.32、0.30、0.27，均P<0.05)，見(jiàn)表4。

表4 臍血Betatrophin與糖脂代謝指標(biāo)的相關(guān)性

3討論

作為妊娠期常見(jiàn)并發(fā)癥之一，GDM隨著生育年齡增加和生活水平提高，發(fā)病率日益增加。孕期血糖控制不良可導(dǎo)致流產(chǎn)、早產(chǎn)、胎兒發(fā)育畸形、羊水過(guò)多、巨大兒，甚至胎死宮內(nèi)等，因此針對(duì)GDM發(fā)病機(jī)制的早期干預(yù)和系統(tǒng)性管理或許可以改善妊娠結(jié)局。IR是GDM的主要發(fā)病機(jī)制之一，研究發(fā)現(xiàn)脂肪細(xì)胞具有復(fù)雜的內(nèi)分泌功能，可調(diào)節(jié)代謝且在代謝綜合征和GDM的發(fā)病中發(fā)揮關(guān)鍵作用。脂肪細(xì)胞分泌的細(xì)胞因子通過(guò)影響機(jī)體的能量攝入、存儲(chǔ)和代謝等多種途徑干擾胰島素的生理作用，參與IR的發(fā)生發(fā)展，從而對(duì)GDM產(chǎn)生影響[4]。Betatrophin作為一種新型的脂肪因子，在小鼠模型研究中發(fā)現(xiàn)其對(duì)誘導(dǎo)胰島β細(xì)胞增生具有顯著性和特異性，影響肥胖和1型糖尿病、2型糖尿病的糖脂代謝[5-7]。本研究以GDM和正常孕婦作為研究對(duì)象，探討B(tài)etatrophin對(duì)GDM母兒糖脂代謝的影響，以期指導(dǎo)臨床干預(yù)和管理GDM。

3.1不同孕期Betatrophin與GDM孕婦糖脂代謝的關(guān)系

正常妊娠過(guò)程中，母體血脂變化始于早孕期，晚孕期達(dá)到高峰,以TG、TC變化顯著，其中TG可以增加2～4倍，因此一定水平的血脂升高起積極作用。但GDM孕婦脂代謝以TG顯著升高為特征,其他代謝指標(biāo)變化仍存在爭(zhēng)議。本研究發(fā)現(xiàn)中孕期GDM孕婦的Betatrophin水平明顯高于正常孕婦，且與FPG、HOMA-IR、TG均呈正相關(guān)(均P<0.05)。母體的高血糖水平可進(jìn)一步促進(jìn)脂肪合成而抑制脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)，潛在形成一種高血脂狀態(tài)，由于GDM孕婦胰島素分泌不足和IR的存在，脂肪細(xì)胞代償性分泌Betatrophin增加，可以通過(guò)調(diào)節(jié)蛋白激酶-糖原合成酶激酶-3β信號(hào)通路緩解IR狀態(tài)。同時(shí)，有體外實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)染Betatrophin mRNA組可明顯上調(diào)糖代謝關(guān)鍵基因GLUT2的表達(dá)，是否也可以通過(guò)負(fù)責(zé)肝臟葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)的GLUT2來(lái)調(diào)控血糖，尚需進(jìn)一步研究[8-9]。此外，晚孕期GDM孕婦的Betatrophin水平與HOMA-IR、FPG亦呈正相關(guān)，HOMA-IR是反映機(jī)體胰島素功能狀態(tài)的敏感指標(biāo)，由中晚孕期Betatrophin水平與HOMA-IR的正向關(guān)系，我們推測(cè)血漿Betatrophin水平或許可以作為GDM的預(yù)測(cè)和評(píng)估的一種標(biāo)記物。需要提及的是，在同期的GDM胰島素治療研究中，我們也發(fā)現(xiàn)了不同的治療方案中Betatrophin與HOMA-IR的關(guān)系雖然不同，但仍存在緊密關(guān)系(r分別為0.63、0.61、-0.387，均P<0.05)，進(jìn)一步說(shuō)明Betatrophin與GDM孕婦不同孕期的IR有關(guān)[10]，并影響糖代謝的變化。

機(jī)體糖代謝和脂代謝處于相互影響的狀態(tài)，GDM孕婦中孕期Betatrophin水平雖然與FPG呈正相關(guān)(r=0.31)，但與脂代謝指標(biāo)TG的相關(guān)性更為緊密(r=0.58),這可能與Betatrophin通過(guò)影響脂蛋白脂肪酶抑制脂肪分解，也可正性調(diào)節(jié)胰島素將過(guò)剩的葡萄糖轉(zhuǎn)化為脂肪有關(guān)，以此達(dá)到代償性降低血糖的目的[11]。隨著孕周的增加，孕婦體內(nèi)激素水平的變化和晚孕期IR的增加，以及生理性的高TG水平，糖脂代謝的協(xié)調(diào)關(guān)系發(fā)生改變。GDM作為一種病理狀態(tài)，基于倫理進(jìn)行了臨床干預(yù)[12]。醫(yī)學(xué)營(yíng)養(yǎng)飲食的目的旨在減少脂肪攝入量，增加膳食纖維占比，以提高胰島素敏感性，有助于降低血脂，進(jìn)一步調(diào)整血糖水平以達(dá)到正常狀態(tài)；同時(shí)合理運(yùn)動(dòng)可增加胰島素受體數(shù)目，增強(qiáng)對(duì)葡萄糖的利用度，降低體脂肪，本研究中晚孕期GDM組的體重增長(zhǎng)明顯低于正常組(P<0.05)。或許由于干預(yù)措施的作用，晚孕期GDM組Betatrophin水平與TG的相關(guān)性消失。有報(bào)道稱敲除Betatrophin基因小鼠的脂肪組織增生受到抑制，體重增長(zhǎng)緩慢，而針對(duì)肥胖人群體重變化的研究也發(fā)現(xiàn)，Betatrophin水平與體重改變和脂肪組織的多少有關(guān)[13-14]。雖然Trebotic等[15]認(rèn)為晚孕期GDM孕婦血漿Betatrophin與TG仍存在相關(guān)性，但我們推測(cè)本研究中不同孕期Betatrophin水平與TG關(guān)系的改變可能受體重和脂肪量變化的影響，由此猜想Betatrophin與TG的關(guān)系或許是在體重變化的前提下所發(fā)生的調(diào)節(jié)關(guān)系，這種關(guān)系的確定需要進(jìn)一步的設(shè)計(jì)研究。

3.2 Betatrophin與GDM孕婦新生兒糖脂代謝的關(guān)系

GDM孕婦即使血糖控制良好，其血脂水平仍可以作為新生兒血脂代謝和生長(zhǎng)發(fā)育的預(yù)測(cè)因子。正常情況下，胎兒雖然體內(nèi)多數(shù)脂肪來(lái)源自母體，但中晚孕期的膽固醇主要由內(nèi)源性合成。目前由于胎兒臍血采樣的差異和樣本量的限制，GDM新生兒血脂代謝研究的結(jié)論仍存在爭(zhēng)議。本研究發(fā)現(xiàn)，GDM組臍血Betatrophin水平較正常組顯著升高，與既往研究一致[16]，不同之處在于，GDM組臍血Betatrophin與母體血漿Betatrophin水平呈正相關(guān)。胎盤(pán)作為母胎營(yíng)養(yǎng)交換的器官，在母體影響胎兒發(fā)育方面起決定性作用，母體的血脂代謝指標(biāo)TG、TC及磷脂并不能直接通過(guò)胎盤(pán)，需要借助胎盤(pán)相關(guān)受體、結(jié)合蛋白和酶進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)。推測(cè)臍血Betatrophin或許由胎盤(pán)轉(zhuǎn)運(yùn)或胎兒脂肪細(xì)胞分泌，并與母體GDM的發(fā)生相關(guān)，影響著胎兒的糖脂代謝。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，臍血Betatrophin水平與FPG、HOMA-IR、TG均呈正相關(guān)(相關(guān)系數(shù)r分別為0.32、0.30、0.27，均P<0.05)?；贕DM胎盤(pán)脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)功能的異常，胎兒處于超負(fù)荷營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)，這種高血脂、高血糖環(huán)境可以代償性引起胰島素分泌過(guò)多，與母體Betatrophin的作用相似，胎兒所處的高血糖、高血脂及潛在的IR，誘導(dǎo)其Betatrophin水平增加，從而促進(jìn)胰腺β細(xì)胞生長(zhǎng)，胰島素分泌量增多，代償性改善胎兒的糖耐量狀態(tài)。由于本研究系GDM臨床干預(yù)后得出結(jié)論，而未治療的GDM孕婦在孕晚期Betatrophin水平與糖脂代謝的關(guān)系，以及母體對(duì)胎兒的影響，需要進(jìn)一步結(jié)合動(dòng)物實(shí)驗(yàn)去探討。

因此，GDM孕婦孕期的Betatrophin參與母體和胎兒的糖脂代謝，Betatrophin或許可以作為臨床系統(tǒng)管理GDM的一種監(jiān)測(cè)指標(biāo)，也可以評(píng)價(jià)新生兒的糖脂代謝狀態(tài)。