孕妇外周血总胆汁酸水平与妊娠期糖尿病风险关系的研究

郭笑丹，张彦利，朱国优，王 婷，董 鹏，曹静雯

(1.陕西省核工业二一五医院内分泌代谢科，陕西 咸阳 712000；2.陕西省榆林市中医医院内分泌代谢科，陕西 榆林 719000；3.陕西省核工业二一五医院急诊科，陕西 咸阳 712000；4.西安市第四医院呼吸内科，陕西 西安 710004；5.西安交通大学第二附属医院内分泌代谢科，陕西 西安 710004)

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是一种妊娠期常见的并发症，通常发生在妊娠中期和晚期，妊娠前无糖尿病病史[1]。孕期高血糖增加了孕妇和胎儿不良围产期结局的风险，如多种母婴代谢性疾病；还可增加母亲产后患2型糖尿病和胰岛素抵抗的风险，增加胎儿死产、难产的风险，增加子代成年后患2型糖尿病的风险等[2]。胆汁酸作为参与人体代谢的重要因素分为初级胆汁酸和次级胆汁酸。初级胆汁酸包括胆酸、鹅去氧胆酸，由肝脏中的胆固醇修饰而来，其大多与牛磺酸、甘氨酸结合，储存于胆囊，受到进食刺激后分泌至十二指肠，消化脂类和脂溶性维生素[3]，部分初级胆汁酸通过肠道微生物群转化为次级胆汁酸(石胆酸和脱氧胆酸)[4]，其在回肠末端被吸收回流至肝脏，经过肝肠循环再次被分泌到胆汁中[5]。胆汁酸是调节胆固醇稳态和脂质吸收的重要因素。

既往研究发现，与健康受试者相比，2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者的胆汁酸水平显著升高，且胆汁酸组成的失衡与胰岛素抵抗密切相关[6]。同时有研究发现，使用胆汁酸螯合剂可改善T2DM患者的血糖水平[7]。但目前关于总胆汁酸(total bile acid，TBA)与GDM相关性的研究较少，且现有研究中样本量均较小。国内的一项研究发现，妊娠早期外周血中TBA水平升高仅作为GDM异质性亚型分组中GDM-抵抗组的危险因素，且受孕前体质量指数(pre-pregnancy body mass index，pre-BMI)影响[8]；而妊娠中晚期暴露于高血糖环境下的胎儿有显著的生长发育过度风险[9]，其意味着按照目前产科常规诊断流程，在妊娠中期和妊娠晚期诊断为GDM的孕妇可能会失去改善胎儿宫内高血糖环境的最佳干预机会。因此，有必要研究中期妊娠的早期外周血中TBA水平与妊娠中期患GDM的相关性，从而指导临床实践，达到预防及治疗GDM的目的。本文通过回顾性研究探讨了孕妇在中期妊娠的早期外周血中TBA水平升高与妊娠中期患GDM风险的关系。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选择2013年9月至2020年9月于陕西省核工业二一五医院进行产检并完成生产的孕妇队列总计1 554例。纳入标准：①≥18岁；②生产足月单胎胎儿；③第24～28孕周口服75g葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test，OGTT)和第14～18孕周检测外周血中TBA水平结果数据完整。排除标准：①<18岁；②妊娠前患有糖尿病；③第24～28孕周OGTT结果显示，空腹血糖≥7.0mmol/L，OGTT后2小时血糖≥11.1mmol/L，或糖化血红蛋白A1c(HbA1c)≥6.5%；④子痫前期；⑤多胎妊娠；⑥孕妇患有其他疾病；⑦孕期重要数据缺失。本研究已通过陕西省核工业二一五医院伦理审查。

在1 554例研究对象中，有135例(8.7%)孕妇被诊断并分为GDM组；其余正常标准葡萄糖耐量(normal glucose tolerance，NGT)者1 419例为NGT组。

1.2 研究方法

本研究为一项回顾性观察性研究。

1.2.1 一般资料的收集和评估

所有研究对象均完成一份调查问卷，并通过与产科医生面谈收集其他相关重要信息。问卷内容包括：孕妇的年龄、身高、孕前体重、产次、怀孕史、受教育程度、糖尿病家族史、孕前吸烟和饮酒习惯等。孕妇在入组时穿浅色室内服装，不穿鞋，测量体重和身高。受教育程度按完成学年数分为小学及以下、初中及高中、大学及以上。研究对象在孕前每周饮酒超过3次被认为是饮酒者，若在孕前或孕期吸烟被认为是吸烟者。pre-BMI的计算使用自我报告的孕前体重除以身高的平方(kg/m2)。

1.2.2 实验室检查指标

采集孕妇第14～18孕周时的静脉血5mL，需要空腹至少10小时。临床实验室使用奥林巴斯AU5432化学分析仪检测肝肾功能各项指标，其中包括：天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)、谷氨酰转肽酶(GGT)、碱性磷酸酶(ALP)、总胆红素(TB)、白蛋白(ALB)、肌酐(Cr)、尿酸(UA)、尿素氮(BUN)、总蛋白(TP)、球蛋白(GLB)、TBA。TBA正常范围：0.1～10.0μmol/L。肝肾功能检测试剂盒的法间和法内变异系数均维持在<5%。

1.2.3 诊断标准

所有孕妇于妊娠24～28周进行OGTT检查，分别在空腹、OGTT后1小时和2小时分别采集孕妇静脉血5mL。使用奥林巴斯AU5432化学分析仪检测血浆葡萄糖浓度。根据“国际糖尿病和妊娠联合研究组”推荐的标准诊断GDM：空腹血糖≥5.1mmol/L，或OGTT后1小时血糖≥10.0mmol/L，或OGTT后2小时血糖≥8.5mmol/L，出现1次或多次各时间点高于上述血糖水平则诊断为GDM[10]。

1.3 数据分析

用线性回归分析模型对第14～18孕周孕妇的TBA水平与第24～28孕周各时间点(空腹、OGTT后1小时、OGTT后2小时)血糖水平之间的相关性进行分析。根据孕妇TBA水平四分位数区间分层，将其分为<第25百分位数(Q1)组、第25～49百分位数(Q2)组、第50～74百分位数(Q3)组、≥第75百分位数(Q4)组。应用多因素Logistic回归分析评价在未调整及两个调整不同混杂因素后的模型中，TBA水平四分位数区间分组与患GDM关系的优势比(OR)及相应的95%置信区间(95%CI)。模型1调整了孕妇年龄、糖尿病家族史；模型2调整了孕妇年龄、糖尿病家族史和pre-BMI。每个模型均以TBA水平最低的四分位数区间分组作为参考，计算各TBA水平分组的OR值及相应的95%CI。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 研究对象的一般情况

GDM组孕妇年龄显著大于NGT组(P=0.001)，GDM组孕妇TBA水平显著高于NGT组(P<0.001)，两组的糖尿病家族史、孕前超重/肥胖占比比较差异均有统计学意义(P<0.001)；而两组的年龄分层、民族、产次、受教育程度、饮酒和吸烟者占比，以及孕前身高、Cr、UA、BUN、GGT、AST、ALT、ALP、TB、TP、ALB和GLB指标比较差异均无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 GDM组与NGT组一般资料的比较Table 1 Comparison of general information of the pregnant women between GDM group and NGT

临床特征NGT组(n=1 419)GDM组(n=135)总计(n=1 554)t/χ2P∗孕前身高(m)1.6±0.91.6±0.71.6±0.80.681>0.05Cr(μmol/L)40.1±12.242.3±12.343.1±11.10.689>0.05UA(μmol/L)204.3±49.3202.2±51.3204.2±52.10.697>0.05BUN(μmol/L)2.5±0.42.4±0.52.5±0.30.683>0.05GGT(IU/L)14.3±7.814.4±7.214.6±6.20.741>0.05AST(IU/L)23.9±18.427.7±19.324.2±19.20.679>0.05ALT(IU/L)22.8±13.523.7±14.722.4±14.20.676>0.05ALP(IU/L)42.1±8.240.2±9.241.2±9.40.765>0.05TB(μmol/L)6.5±2.86.4±2.36.2±2.10.700>0.05TP(g/L)74.1±4.371.2±3.472.4±4.40.688>0.05ALB(g/L)41.0±2.341.4±1.241.2±2.10.694>0.05GLB(g/L)30.1±2.830.7±2.430.2±2.30.686>0.05TBA(μmol/L)1.5±0.82.1±1.51.6±1.23.291<0.001血糖水平 空腹(mmol/L)4.7±0.45.3±0.64.9±0.53.297<0.001 OGTT后1小时(mmol/L)9.5±0.410.2±0.69.7±0.42.3250.020 OGTT后2小时(mmol/L)8.1±0.38.9±0.48.3±0.32.5790.010

2.2 TBA水平与各时间点血糖水平的关系

采用线性回归分析评价孕妇妊娠中期TBA水平与空腹血糖、OGTT后1小时和OGTT后2小时血糖水平之间的关系。在第14～18孕周，孕妇的TBA水平与空腹血糖呈正相关(P=0.003)，TBA水平与OGTT后1小时和OGTT后2小时血糖水平均无相关性(P=0.992，P=0.452)，见表2。

表2 TBA水平与各时间点血糖水平的线性关系Table 2 Linear relationship between TBA level and blood glucose level at each time point of OGTT

2.3 不同TBA水平四分位数区间与发生GDM风险的多因素Logistic回归分析

应用多因素Logistic回归分析验证不同TBA水平四分位数区间与第24～28孕周孕妇发生GDM风险之间的相关性。在未调整模型的Logistic回归分析中，TBA水平最高四分位数区间发生GDM风险是最低四分位数区间的1.952倍(P<0.05)；在模型1中，调整了孕妇的年龄和糖尿病家族史后，TBA水平最高四分位数区间发生GDM风险是最低四分位数区间的1.790倍(P<0.05)；在模型2中，基于模型1进一步调整了pre-BMI后，TBA水平最高四分位数区间发生GDM风险是最低四分位数区间的1.340倍(P<0.05)；Q2、Q3两个TBA水平四分位数区间与最低四分位数区间比较，未显著增加发生GDM的风险，见表3。

表3 不同TBA水平四分位数区间与发生GDM风险的多因素Logistic回归分析Table 3 Multivariate Logistic regression analysis of TBA quartile space stratification and risk of GDM

3 讨论

随着生活水平的不断提高，大众对围产期母婴健康重视程度逐渐提升，其无疑促进了孕期GDM筛查的普及，这也可能是全球范围内GDM发病率逐年增长的原因之一[11]。GDM增加了孕妇和胎儿不良围产期结局的发生，如肩难产、巨大儿及剖宫产等[2]。有研究认为，妊娠中期OGTT水平的升高与生产时母婴不良妊娠结局发生率相关[12]。还有研究发现，孕妇年龄过大、孕前及孕期肥胖、糖尿病家族史等许多危险因素都能导致GDM的发生[8]。目前对妊娠早期孕妇外周血TBA水平作为GDM危险因素的研究较少，但在针对T2DM患者的人群研究中显示，外周血中TBA水平升高与血糖升高及胰岛素敏感性的降低密切相关[13]。

3.1 TBA水平与发生GDM风险的相关性

既往一项对742名孕妇的队列研究发现，与孕早期TBA<4.0μmol/L组相比，TBA≥4.0μmol/L组在孕中期发生GDM风险增加了6.72倍[3]。本研究显示，在第14～18孕周，孕妇外周血中TBA水平升高与妊娠中期发生GDM风险有关。当校正年龄、糖尿病家族史和pre-BMI后，TBA水平最高四分位数区间(2.3～10.9μmol/L)发生GDM风险是最低四分位数区间(0.0～0.7μmol/L)的1.340倍(P<0.05)，远低于上述研究数据，这可能与本研究中样本量增多有关；另外，不同研究之间可能存在地域差异，上述研究纳入的研究对象多为中国南方人口，而本研究中均为西北地区的孕妇，而这两个地区妇女的体型特征及饮食习惯均存在差异，可能是导致研究结果不一致的原因。本研究显示，TBA水平与空腹血糖水平呈正相关，但与OGTT后1小时和OGTT后2小时的血糖水平均无相关性，这与上述队列研究[3]不同，可能是因为本研究中诊断GDM几乎都在孕中期，而上述研究纳入了孕晚期诊断为GDM孕妇的数据所致。

3.2 TBA水平升高与妊娠期高血糖关联的潜在分子机制

已有研究证实胆汁酸代谢可能与糖尿病发病存在潜在关联，与正常对照相比较，T2DM患者在发病前外周血中的初级胆汁酸和次级胆汁酸的组成占比存在明显差异，这可能是糖代谢异常的先兆表现[14]。两项病例对照研究发现，糖尿病前期的患者外周血中胆汁酸升高与胰岛素敏感性的降低相关[15]；T2DM患者外周血中胆酸和脱氧胆酸水平显著升高[13]。在对糖尿病大鼠动物实验的研究中发现，胆汁酸水平的降低与许多代谢性指标的改善呈正相关[16]。因此有理由相信孕早期胆汁酸水平及组成的改变与孕中期GDM的诊断密切相关，由于目前缺乏被广泛认可的GDM动物模型，胆汁酸引起孕妇血糖升高的机制尚不清楚，目前针对TBA水平与代谢相关的研究还集中在T2DM患者/糖尿病动物模型中。在T2DM患者中，胆汁酸已被证明是全身代谢的重要调节分子，其可通过激活特定的激素核受体和细胞表面受体(法尼酮X受体和G蛋白偶联受体)来增加能量消耗，起到预防个体肥胖、改善个体胰岛素抵抗和延缓T2DM发生的作用[17-18]。在T2DM发生的早期，胆汁酸的增加可能是一种代偿性的保护机制，起到改善胰岛素抵抗的作用，但随着TBA水平的持续性升高，抑制了激素核受体或膜受体的表达，干预糖代谢的进程，最终导致血糖升高及糖尿病的发生[19]。在正常情况下，激素核受体的增多可以抑制肝脏肝糖原合成，促进葡萄糖吸收，增加肠促胰岛素的效应，增加外周胰岛素的敏感性[20]。然而在对糖尿病大鼠模型的研究中显示，胆汁酸池中持续TBA水平增多降低了激素核受体表达[16]，抑制了以上激素核受体对血糖的改善作用，最终导致高血糖的发生。另外，膜受体表达的增多可以诱导肠内胰高血糖素样肽(glucagon-like peptide，GLP-1)的分泌[21]，GLP-1的主要作用为抑制胰高血糖素分泌，刺激胰岛素分泌，从而降低血糖[22]。而TBA水平的持续升高抑制了膜受体的表达，导致发生高血糖。以上可能是持续升高的胆汁酸诱导糖尿病发生的原因。

3.3 本研究的局限性

本研究有一定的局限性。首先，未能排除不受控制的人为因素，如各孕妇对妇产科医生口头医嘱的依从性差异；其次，未统计孕妇孕期具体的运动量、饮食差异的相关数据；最后，本研究是一个单中心的研究，且样本量有限。今后的研究需要更多的样本量及多中心的参与。

综上所述，本研究发现孕妇妊娠中期的早期外周血中TBA水平升高与发生GDM风险增加有关；即使在正常参考值范围内，外周血中TBA水平的升高也与GDM的发病相关。