代謝組學(xué)在妊娠期糖尿病中的研究進(jìn)展

江志發(fā),葉湘云,曹丹丹,蔡姍,李仲均,3*

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是妊娠期最常見的并發(fā)癥,國際糖尿病聯(lián)合會(huì)估計(jì)妊娠期高血糖發(fā)生率約14%[1]。妊娠期高血糖會(huì)導(dǎo)致不良妊娠結(jié)局的風(fēng)險(xiǎn)增加,例如自然流產(chǎn)、子癇前期、胎兒異常、巨大胎兒、肩難產(chǎn)、新生兒低血糖和新生兒呼吸窘迫綜合征等[2],最終導(dǎo)致母親和后代發(fā)生代謝性疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加[3]。近些年,隨著高通量技術(shù)的發(fā)展,代謝組學(xué)已逐漸成為研究心血管和代謝性疾病(包括2型糖尿病和GDM)的公認(rèn)有效研究方法[4]。目前使用代謝組學(xué)進(jìn)行GDM發(fā)病機(jī)制研究的樣本多樣,現(xiàn)就不同樣本類型的代謝組學(xué)研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 代謝組學(xué)概述

代謝組學(xué)是在特定時(shí)期、特定階段對(duì)特定生物體系(細(xì)胞、組織、體液或器官)進(jìn)行代謝信息測(cè)定,通過定性、定量的方法分析小分子化合物在不同生理、病理或內(nèi)外界條件刺激下出現(xiàn)的變化,進(jìn)而了解研究對(duì)象功能狀態(tài)的一種科學(xué)研究方法。代謝小分子是代謝活動(dòng)的直接執(zhí)行者[5],它能夠直接顯示個(gè)體特異性代謝信息。因此,代謝組學(xué)的檢測(cè)結(jié)果可披露疾病過程、環(huán)境暴露、毒理變化和營養(yǎng)攝取等綜合性信息[6-9]。代謝組學(xué)能對(duì)細(xì)胞或組織的特征進(jìn)行實(shí)時(shí)描繪,能反映多個(gè)生理或病理進(jìn)程信息整合,且可與基因或蛋白質(zhì)等組學(xué)相結(jié)合,以便更全面地反映機(jī)體代謝表征。如通過對(duì) 2型糖尿病患者的血清代謝物進(jìn)行靶向定量分析,同時(shí)進(jìn)行基因組學(xué)檢測(cè),發(fā)現(xiàn)代謝通路中代謝產(chǎn)物變化與基因變化關(guān)系密切,推測(cè)基因多態(tài)性可能是引起代謝表型發(fā)生重要變化的原因[10]。這意味著可以通過整合多個(gè)組學(xué)信息,查找引起 GDM 病理生理變化中相關(guān)的生物學(xué)通路,明確差異代謝產(chǎn)物與 GDM 相關(guān)變異基因的關(guān)聯(lián)性[11-12]。

2 妊娠糖尿病領(lǐng)域中代謝組學(xué)研究的標(biāo)本類型

在GDM研究領(lǐng)域,使用代謝組學(xué)進(jìn)行研究的主要標(biāo)本類型有:血液、尿液、糞便、乳汁、毛發(fā)、羊水、胎盤、臍帶血、胎糞等,其中血液最常見。

2.1 血液

人體的血容量相對(duì)穩(wěn)定,個(gè)體差異不大,使用代謝組學(xué)分析血液最能反映研究對(duì)象當(dāng)時(shí)的代謝狀態(tài)[13]。妊娠早期使用血清標(biāo)本進(jìn)行代謝產(chǎn)物檢測(cè)主要是為了篩選差異代謝產(chǎn)物。如Meng等[14]利用高效液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)技術(shù)(liquid chromatograph mass spectrometer,LC-MS)對(duì)糖尿病患者和健康人群的血漿進(jìn)行對(duì)照研究,篩選出一組生物標(biāo)志物,包括二十碳五烯酸、二十二碳六烯酸、二十二碳五烯酸、花生四烯酸、檸檬酸、α-酮戊二酸和染料木黃酮等,并推測(cè)脂肪酸代謝異常可能是導(dǎo)致糖尿病發(fā)生的主要原因。Burzynska-Pedziwiatr等[15]研究表明,GDM血漿中2-羥基丁酸和3-羥基丁酸的含量明顯升高,脂質(zhì)分析顯示肉豆蔻酸、油酸、花生四烯酸和α-亞油酸等14種脂肪酸差異顯著。Zhang等[16]通過非靶向檢測(cè)妊娠12～16周和妊娠24～28周的血漿代謝產(chǎn)物,分別鑒定出172種和478種差異代謝產(chǎn)物,其中40種重疊,且與GDM的發(fā)生機(jī)制相關(guān),通過多反應(yīng)監(jiān)測(cè)分析顯示妊娠早期17(S)-HDoHE和癸二酸水平升高,可成為妊娠早期預(yù)測(cè)GDM的生物標(biāo)志物,妊娠中期17(S)-HDoHE和L-絲氨酸水平升高,可作為GDM的輔助診斷標(biāo)志物。

2.2 尿液

鑒于尿液具有標(biāo)本易得性、無創(chuàng)性,且有比較完整的代謝譜,使用尿液進(jìn)行代謝組學(xué)研究也備受研究人員青睞。Koos等[17]通過收集GDM患者與健康孕婦孕早期的尿液,使用UPLC-MS/MS檢測(cè)技術(shù)探討了尿液中代謝產(chǎn)物的差異,結(jié)果顯示兩組孕婦尿液中存在626種差異代謝物,其中包括“二氫胡蘿卜酸、苯酚葡萄糖醛酸苷、煙酸鹽核糖核苷”等11種,主要和氨基酸、葡萄糖氧化和脂肪酸氧化相關(guān),參與了抗氧化途徑;研究表明與妊娠早期胰島素抵抗和糖尿病代謝紊亂相一致。通路分析顯示色氨酸代謝和嘌呤代謝的異常產(chǎn)物在代謝途徑中最為重要,它們與2型糖尿病的發(fā)生有關(guān)[18]。López-Hernández等[19]使用LC-MS對(duì)35例孕婦妊娠期的尿液進(jìn)行非靶向檢測(cè),篩選出14種差異代謝物(篩選標(biāo)準(zhǔn):FC>1.5,P<0.05),通路分析顯示色氨酸代謝和類固醇激素生物合成影響顯著,差異代謝物也與糖尿病、糖耐量受損等疾病相關(guān)。雖然尋找妊娠早期或中期預(yù)測(cè)GDM的生物標(biāo)記物是代謝組學(xué)研究的主要目標(biāo),但當(dāng)妊娠中晚期GDM確診時(shí),研究其代謝改變也同樣重要。通過鑒定GDM孕婦失調(diào)的代謝產(chǎn)物,找尋GDM的可能致病原因,同時(shí)研究失調(diào)的代謝途徑有助于預(yù)測(cè)產(chǎn)婦不可逆的代謝效應(yīng)?，F(xiàn)有研究表明,色氨酸和嘌呤代謝失調(diào)是GDM的主要病理生理改變,色氨酸-犬尿氨酸和犬尿氨酸-煙酰胺腺嘌呤二核苷酸代謝途徑的失調(diào)是胰島素抵抗的機(jī)制之一[20-21]。

2.3 糞便

糞便中的代謝物是腸道微生物群與宿主之間相互作用的關(guān)鍵信使,在宿主的生理病理學(xué)方面起重要的調(diào)節(jié)作用,包括短鏈脂肪酸和三甲胺氧化物[22-23]。腸道微生物群生態(tài)失調(diào)是GDM的特征性表象[24],因此腸道微生物群成為預(yù)測(cè)GDM生物標(biāo)記物的又一個(gè)潛在來源。Liang等[25]通過H-NMR分析62例孕婦(GDM組31例、正常組31例)的孕晚期糞便,結(jié)果顯示兩組代謝物存在明顯聚類分離現(xiàn)象,鑒定出二丁酯、N-乙酰半乳糖胺-4-硫酸鹽、同型半胱氨酸、L-蘋果酸和丁酮這5種差異代謝物,相對(duì)豐度顯示,GDM組糞便中的同型半胱氨酸和丁酮含量升高,L-蘋果酸等其他3種降低;空腹血糖與丁酮、同型半胱氨酸呈正相關(guān),與L-蘋果酸等呈負(fù)相關(guān)(P<0.01);差異代謝產(chǎn)物通路富集分析顯示檸檬酸循環(huán)和硫代謝與GDM有關(guān)。檸檬酸鹽循環(huán)是細(xì)胞的代謝中樞,在糖尿病中被抑制[26],由此可知GDM產(chǎn)婦腸道能量代謝和氧化還原受到了侵害。Dong等[27]對(duì)40名孕婦(GDM孕婦20例、正常孕婦20例)孕中期(妊娠34～28周)血漿進(jìn)行代謝組學(xué)檢測(cè)、孕晚期(孕37周)糞便進(jìn)行16s rRNA測(cè)序,鑒定出5個(gè)差異血漿代謝物(甘油、乳酸、脯氨酸、半乳糖醇和甲基丙二酸)和98個(gè)糞便微生物群成員,多組學(xué)關(guān)聯(lián)分析顯示GDM孕婦腸道微生物群的變化導(dǎo)致高血糖相關(guān)血漿代謝物(包括脯氨酸、乳酸、半乳糖醇和甲基丙二酸)豐度改變。

2.4 毛發(fā)

頭發(fā)具有高度穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),其基質(zhì)中的化合物性質(zhì)穩(wěn)定且可無創(chuàng)獲取,越來越多研究者選擇頭發(fā)作為暴露體進(jìn)行代謝組學(xué)研究。研究者可以對(duì)單縷頭發(fā)進(jìn)行分段分析[28],找到長期暴露于已知致畸污染物(如煙草、酒精和藥物)化學(xué)效應(yīng)的記錄[29]。因此,頭發(fā)提供的代謝物譜,能夠反映環(huán)境暴露對(duì)妊娠結(jié)局的長期影響。Delplancke等[30]采集了175例妊娠晚期孕婦的頭發(fā)樣本(GDM組11例、對(duì)照組73例、小于胎齡兒組20例)研究GDM、胎兒生長受限與正常體重胎兒的頭發(fā)代謝差異,基于GC-MS平臺(tái)分析各組頭發(fā)的代謝物顯示,78種代謝產(chǎn)物在妊娠三階段發(fā)生顯著變化,GDM組中妊娠晚期色氨酸、亮氨酸、檸檬酸等10種代謝物顯著降低,而1-羥基-3-壬酮和22-氧維生素D3水平顯著升高,KEEG通路分析顯示碳水化合物代謝、能量代謝、異生素代謝和氨基酸代謝等通路顯著富集。Chen等[31]于妊娠前、早孕期、中孕期和晚孕期時(shí)收集1 020名孕婦的頭發(fā)(GDM組272例、對(duì)照組748例),使用GC-MS平臺(tái)非靶向檢測(cè)兩組頭發(fā)的代謝產(chǎn)物,鑒定出276種代謝產(chǎn)物,GDM組氨基酸和衍生物、脂肪酸、有機(jī)酸等10種代謝物在整個(gè)妊娠階段均呈明顯差異,其中4-羥基丁酸、肉豆蔻酸在妊娠各階段均明顯降低,經(jīng)分析顯示肉豆蔻酸與空氣污染物PM2.5暴露呈顯著負(fù)相關(guān)。既往研究顯示己二酸在2型糖尿病患者的尿液中升高,是糖尿病患者氧化應(yīng)激中發(fā)生脂質(zhì)過氧化的產(chǎn)物[32]。陳旭陽等[33]采集93名孕婦孕26～28周(GDM組49例,對(duì)照組44例)的頭發(fā),運(yùn)用LC-MS鑒定出545種代謝物,含31種差異代謝產(chǎn)物,其中GDM組中Amphibine H、油酰乙醇胺、3,4-Methylenepimelic acid等升高,而胡椒酸、刺桐堿等明顯降低,頭發(fā)代謝物KEEG通路分析顯示38條差異性代謝通路,GDM組中碳水化合物、氨基酸、外源性物質(zhì)降解等代謝通路均升高,油酰乙醇胺區(qū)分GDM的能力最好(ROC曲線下面積為0.846),可作為孕早期GDM高危孕婦的潛在生物標(biāo)志物。

2.5 乳汁

母乳是嬰兒生長發(fā)育的最佳食物,母乳喂養(yǎng)時(shí)間的長短和母乳成分在新生兒生長中起關(guān)鍵作用。母體循環(huán)代謝物的變化會(huì)影響乳汁的組成[34],而GDM會(huì)引起母體代謝紊亂,可能會(huì)影響乳汁的成分結(jié)構(gòu)和母乳喂養(yǎng)的效果。Wu等[35]基于LC-MS/MS對(duì)100例孕婦(GDM組50例,對(duì)照組50例)的300個(gè)母乳樣本(包括初乳、過渡乳和成熟乳)進(jìn)行非靶向代謝組學(xué)檢測(cè),鑒定出羧酸、甘油磷脂、脂肪?；?、核苷酸等共計(jì)620種化合物,在GDM組初乳中,脂質(zhì)、氨基酸、有機(jī)酸等5種代謝物增加,過渡乳中19種化合物增加,成熟乳中脂質(zhì)、有機(jī)酸、核苷酸、維生素等18種升高,GDM組的4-吡哆醇是三階段乳汁中均升高的唯一代謝物,GDM對(duì)成熟乳成分的影響遠(yuǎn)超初乳和過渡乳。通過Spearman相關(guān)性分析評(píng)估代謝物與新生兒體重的關(guān)聯(lián)性,結(jié)果顯示二十碳三烯酸和溶血磷脂酰膽堿與新生兒體重呈正相關(guān),而磷酸肌酸、肌酸、d-谷氨酸、N-甲基-d-天冬氨酸、l-絲氨酸、磷膽堿、伊地醇、山梨糖醇、半乳糖醇和阿糖胞苷等10種與新生兒體重呈負(fù)相關(guān)。 母乳中含有激素和生長因子等生物活性成分,有助于嬰兒組織的生長和分化[36-37]。Wen等[38]使用GC-MS對(duì)184例(GDM組90例、對(duì)照組94例)孕婦的初乳、過渡乳和成熟乳樣品進(jìn)行檢測(cè)分析,結(jié)果顯示,GDM組鑒定出58種差異代謝物,其中二十一烷、甘氨酸、甲酯、3-氨基異丁酸、谷氨酰胺等17種代謝物顯著降低,而半胱氨酸、木質(zhì)素、蘋果酸等顯著升高,初乳種氨基酸水平明顯升高,游離脂肪酸顯著下降。

2.6 羊水

羊水起源于母體和胎兒組織,包括來自胎盤、胎兒皮膚、肺、胃液和胎兒尿液的物質(zhì),采集羊水能直接測(cè)量胎兒在羊膜腔內(nèi)的代謝物,提供有關(guān)妊娠期間胎兒器官發(fā)生和代謝的動(dòng)態(tài)信息,有助于分析GDM早期的功能變化和途徑,可為了解GDM如何改變胎盤-胎兒代謝提供新視角[39]。 O'Neill等[40]采用嵌套病例對(duì)照研究,按1:1配對(duì),選取接受羊膜腔穿刺的40份羊水樣本(GDM組20份,其中男胎10份、女胎10份),使用靶向代謝組學(xué)鑒定出69種差異代謝產(chǎn)物(性別特異性分析顯示男胎44種、女胎58種),包括葡萄糖、氨基酸、谷胱甘肽、脂肪酸、鞘脂和膽汁酸代謝,且與性別差異相關(guān);靶向同位素驗(yàn)證性測(cè)定顯示,二十二碳六烯酸和花生四烯酸的變化差異性顯著,游離脂肪酸的濃度隨著甘油的增加而增加。由此表明,GDM孕婦妊娠早、中期胰島素抵抗會(huì)引起母體脂肪過早分解,釋放出更多的游離脂肪酸,使其透過胎盤并進(jìn)入羊水。Zhou等[41]結(jié)合高脂肪飲食與低劑量鏈脲佐菌素注射建立GDM大鼠模型,通過剖宮產(chǎn)收集羊水和胎兒大鼠,應(yīng)用LC-MS方法非靶向代謝組學(xué)檢測(cè)出羊水中146種代謝物,其中68種上調(diào),78種下調(diào),血清中代謝物216種,其中91種上調(diào),125種下調(diào)。羊水中的氨基酸、肽和類似物發(fā)生顯著變化,羊水和血漿中有34種差異代謝物相同,且存在顯著的關(guān)聯(lián),通路分析顯示包括膽堿、色氨酸、組氨酸、煙酸鹽和煙酰胺代謝路徑發(fā)生改變,共生網(wǎng)絡(luò)探索其與母胎結(jié)局的相關(guān)性表明,N1-甲基-4-吡啶酮-3-甲酰胺、5'-甲基硫代肌苷和犬尿酸與母體空腹血糖和胎兒生長均有顯著相關(guān)性,可用作GDM母胎健康狀況的生物標(biāo)志物。

2.7 胎盤

胎盤是母胎能量和營養(yǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)最重要的器官,已有研究表明,胎盤在妊娠并發(fā)癥中具有特殊的代謝特征,包括子癇前期[42]、自發(fā)性早產(chǎn)[43]、胎兒生長受限[44]等。通過研究胎盤代謝產(chǎn)物有可能揭示GDM母胎界面代謝異常的本質(zhì)。Wang等[45]基于LC-MS/MS平臺(tái),對(duì)60例胎盤(GDM組20例、正常組40例)進(jìn)行短鏈脂肪酸(SCFAs)和能量代謝中間體測(cè)定,結(jié)果顯示GDM組中丁酸、乙酸和總SCFA明顯降低,丙酸有下降,但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;丁酸與乙酸、丙酸呈正相關(guān);丙酸與胰島素水平呈正相關(guān);乙酸、丙酸、丁酸和白細(xì)胞計(jì)數(shù)組成的診斷模型可預(yù)測(cè)GDM(AUC=0.823,P=0.031,靈敏度83.3%,特異性79.5%);母體循環(huán)SCFAs(特別是乙酸、丙酸和丁酸)與GDM臨床指標(biāo)密切相關(guān),有望成為潛在治療靶點(diǎn)。Jiang等[46]通過非靶向脂質(zhì)代謝研究顯示,鑒定出1 202種陽性血脂和924種陰性血脂,其中63種脂質(zhì)與GDM密切相關(guān);失調(diào)的脂質(zhì)主要集中為甘油磷脂和甘油脂;通路分析顯示甘油磷脂代謝顯著下調(diào)。有研究表明,脂肪酸攝取基因的相對(duì)mRNA表達(dá)在調(diào)節(jié)特定胎盤脂質(zhì)的合成中起重要作用,具有一定的性別差異,胎盤棕櫚酸和油酸的代謝具有胎兒性別依賴性差異,女性胎盤通常具有更大的脂肪酸攝取和產(chǎn)生能力[47]。

2.8 胎糞

胎糞于妊娠12周開始形成于胎兒體內(nèi),在口服葡萄糖耐量試驗(yàn)確診GDM前已存在體內(nèi)12～14周,如實(shí)地記錄了GDM發(fā)展的子宮內(nèi)歷史環(huán)境變化[48]。Wu等[49]通過從1 359例孕婦中嵌套對(duì)照研究(GDM組137例,對(duì)照組197例),采集胎糞樣本,采用電感耦合等離子體質(zhì)譜或電感耦合等離子體發(fā)射光譜法和超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿飛行時(shí)間平臺(tái)進(jìn)行微量元素和代謝組分析,結(jié)果顯示,GDM組中砷、氫、鎘、錫、鋁和汞的中位數(shù)濃度顯著升高,其中6種元素(鎘、鋇、鋁、錫、砷、汞)與GDM呈正相關(guān);包括精氨酸琥珀酸、甲基腺苷、四氫二吡啶甲酸酯、辛酰二羥基丙酮磷酸酯和?；鞘岬?種代謝產(chǎn)物升高,與GDM發(fā)生呈正相關(guān),且與砷、鋇、鎘呈顯著正相關(guān),并主要參與了脂質(zhì)代謝的代謝標(biāo)志物和腺苷/L-精氨酸/一氧化氮途徑介導(dǎo)。Chen等[50]通過研究418名孕婦(GDM組147例,對(duì)照組271例)及其新生兒的胎糞和和母體血清,418個(gè)胎糞樣品全部用于16S rRNA基因測(cè)序,619個(gè)樣品(304個(gè)胎糞和315個(gè)血液)基于高分辨液質(zhì)聯(lián)用分析儀進(jìn)行代謝組分析,結(jié)果顯示,GDM組胎糞微生物群落發(fā)生顯著變化,新生兒的α多樣性明顯降低,在門水平上,GDM組變形桿菌、厚壁菌、擬桿菌和放線菌的豐度增加。胎糞代謝組分析表明,兩組代謝物存在顯著差異,鑒定出36種差異代謝物產(chǎn)物,包括核黃素和?；撬岬?2種豐度增加,甘油磷酸膽堿、肝膽酸等14種豐度降低。KEEG通路分析顯示GDM組牛磺酸和次?；撬岽x、嘧啶代謝、β-丙氨酸代謝、膽汁酸生物合成等7條代謝路徑發(fā)生改變。同時(shí)發(fā)現(xiàn)糖膽酸、核黃素、牛磺酸等5種在GDM組中的新生兒胎糞和母體血清中出現(xiàn)相似的趨勢(shì)變化。

2.9 胎兒臍帶血

臍帶是母胎連接的橋梁,臍帶血代謝物可能反映胎兒的代謝狀態(tài),通過研究臍帶血比較 GDM 與非 GDM 母子之間代謝物的差異,以此來了解妊娠高血糖對(duì)胎兒發(fā)育的影響。Barzilay 等[51]在妊娠中期(孕12～16周)收集孕婦外周血319份、分娩前外周血294份,分娩時(shí)臍靜脈血284份,基于LC-MS/MS平臺(tái)檢測(cè)膽堿、甜菜堿和氧化三甲胺等物質(zhì),結(jié)果顯示,GDM孕婦和對(duì)照組孕婦相比,臍血中葉酸、氧化三甲胺高于對(duì)照組,但甜菜堿水平低于對(duì)照組。而孕中期和分娩前的葉酸、紅細(xì)胞葉酸、甜菜堿、氧化三甲胺、未轉(zhuǎn)化的葉酸水平等差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,據(jù)此顯示高血糖狀態(tài)會(huì)影響GDM孕婦對(duì)一碳單位營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,這可能與GDM下的氧化應(yīng)激狀態(tài)有關(guān)。Yu等[52]對(duì)母體和胎兒脂肪酸代謝的觀察性研究進(jìn)行了薈萃分析,結(jié)果顯示,GDM母親臍帶血中花生四烯酸、二十二碳六烯酸(DHA)、n-3和n-6多不飽和脂肪酸水平明顯低于對(duì)照組(P<0.05),胎兒臍血中多不飽和脂肪酸的絕對(duì)濃度和百分比均較低,GDM可能影響多不飽和脂肪酸從母親到胎兒的轉(zhuǎn)移。Zhu等[53]研究結(jié)果亦顯示,內(nèi)源性代謝的血漿磷脂n-6多不飽和脂肪酸(包括γ-亞麻酸、二高γ-亞麻酸和二十二碳四烯酸)在妊娠早期至中期GDM發(fā)展中有潛在作用,對(duì)葡萄糖-胰島素穩(wěn)態(tài)有潛在益處。在HAPO研究中也同樣發(fā)現(xiàn)碳水化合物與氨基酸的代謝通路出現(xiàn)了紊亂。Ma等[54]通過對(duì)86份臍帶血樣本進(jìn)行靶向代謝組學(xué)檢測(cè),對(duì)85種標(biāo)準(zhǔn)代謝物進(jìn)行組間特異性差異分析顯示,GDM組與高血糖組之間無顯著差異,但GDM組、高血糖組與對(duì)照組差異顯著;臍帶血中大部分代謝物與新生兒體重呈負(fù)相關(guān),其中包括熊去氧膽酸、二十二碳六烯酸等6種差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的代謝物。進(jìn)一步通路分析顯示代謝物主要參與3條路徑,最豐富的通路是亞油酸和α-亞麻酸,妊娠期高血糖可能通過抑制亞油酸和α-亞麻酸代謝途徑從而影響臍帶血代謝。

3 總結(jié)與展望

通過基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)能提示可能會(huì)發(fā)生什么,而代謝組學(xué)則能顯示已經(jīng)發(fā)生了什么。代謝組學(xué)能對(duì)細(xì)胞或組織的特征進(jìn)行實(shí)時(shí)描繪,檢測(cè)結(jié)果可披露疾病過程、環(huán)境暴露、毒理變化和營養(yǎng)攝取等綜合性信息,且可與基因或蛋白質(zhì)等組學(xué)相結(jié)合,更全面地反映機(jī)體代謝表征。在GDM研究領(lǐng)域,通過研究血液、尿液、毛發(fā)等各種類型的組織標(biāo)本,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)諸多與GDM病理生理密切相關(guān)的差異代謝物,同時(shí)對(duì)這些代謝物的生物學(xué)特異性功能、由其構(gòu)成的代謝通路和整體代謝網(wǎng)絡(luò)等均做了大量研究,為進(jìn)一步GDM病因?qū)W和發(fā)病機(jī)制研究提供了數(shù)據(jù)支撐。但是目前發(fā)現(xiàn)的大量GDM相關(guān)生物標(biāo)記物,還缺乏大樣本隊(duì)列研究,有效性尚待進(jìn)一步驗(yàn)證,同時(shí)妊娠期高血糖對(duì)患者及其子代的遠(yuǎn)期影響也有待于更深層次的研究。