妊娠糖尿病与婴幼儿肥胖的关联性及其分子机制研究

摘要

目的:
　　妊娠糖尿病(Gestational diabetes mellitus，GDM)是指妊娠过程中发生或首次发现的不同程度的糖耐量受损，是一种常见的严重危害母婴近远期健康的妊娠期合并症。近年来，GDM的发生率快速上升，GDM患者宫内高糖环境可能增加子代儿童青少年期及成年后肥胖的发生风险受到广泛关注。然而，目前有关GDM与子代肥胖发生风险的研究结论并不完全一致，且研究主要集中在儿童青少年期肥胖，尚缺乏对GDM患者子代出生后婴幼儿期生长发育的研究;在中国人群中，也尚缺乏GDM与子代肥胖相关性的研究。此外，孕期不同时点血糖水平(孕早期血糖和孕中期血糖、孕中期口服葡萄糖耐量试验(OGTT)空腹血糖和糖负荷后(1h或2h)血糖）对子代肥胖的影响程度是否存在差别，目前尚无这方面的研究报道。GDM影响子代肥胖的生物学机制仍不明确，但宫内高糖环境可能通过改变表观遗传学来参与子代肥胖的发生。过氧化物酶体增殖物激活受体γ（PPAR-γ）在调节代谢和脂肪形成中具有重要作用，瘦素、脂联素、脂蛋白酯酶(LPL)和脂肪细胞型脂肪酸结合蛋白(AFABP)是PPAR-γ通路上的主要肥胖相关因子;而Trim28是最新发现的肥胖“开关”基因，它们可能都在“胎儿程序化”改变过程中起着十分重要的作用。然而，目前尚无关于GDM、胎儿PPAR-γ和Trim28基因甲基化以及子代肥胖间关系的研究，也无GDM、PPAR-γ通路肥胖相关因子水平以及出生后子代肥胖间关系的研究。因此，本研究选择浙江省舟山市妇幼保健院为研究现场，采用前瞻性队列研究设计探讨GDM与婴幼儿（0、6、12、18和24个月）肥胖发生风险的关联性，并在前瞻性队列研究设计基础上采用1∶1匹配设计，探讨GDM、胎儿脐带血PPAR-γ和Trim28基因甲基化以及PPAR-γ通路肥胖相关因子水平与婴幼儿（0、6、12和18个月）肥胖发生风险间的关联，阐明GDM与子代肥胖发生风险的关联性及其可能的分子机制。
　　方法:
　　本研究选择浙江省舟山市妇幼保健院为研究现场，采用前瞻性队列（2011年8月至2015年5月）研究设计，通过流行病学调查问卷收集研究对象一般社会人口学特征、生活行为方式等基本信息，从孕妇体检医疗记录中摘抄孕早期空腹血糖和糖化血红蛋白以及OGTT数据（空腹血糖、糖负荷后1h和2h血糖）等信息，并利用医院妇幼保健系统的孕妇妊娠合并症、并发症和产时并发症、婴幼儿身长、体重等信息，选择无其它妊娠合并症、并发症和产时并发症的单胎足月新生儿及母亲为研究对象，利用多元线性回归和Logistic回归模型探讨GDM与婴幼儿(0、6、12、18和24个月)肥胖相关指标的关联性。
　　在已纳入上述队列研究分析的母子对中，排除孕期吸烟、饮酒、药物滥用者后，按照1∶1匹配设计，以孕妇年龄、孕前BMI、分娩孕周、胎儿性别及采血季节为匹配条件，GDM组与对照组各纳入50例。于分娩时，采集每位研究对象的脐带血。采用美国SEQUENOM MassArray(R) EpiTYPER技术平台检测脐带血白细胞中PPAR-γ和Trim28基因甲基化水平，采用酶联免疫吸附法检测脐带血血浆中瘦素、脂联素、LPL和AFABP的蛋白表达水平，利用多元线性回归和Logistic回归模型探讨GDM、PPAR-γ和Trim28基因甲基化以及PPAR-γ通路肥胖相关因子水平与婴幼儿（0、6、12和18个月）肥胖发生风险间的关联。
　　结果:
　　前瞻性队列研究共纳入1232例孕妇，其中GDM有234例，占19.0％。调整混杂因素后，GDM、孕中期OGTT空腹血糖、糖负荷后1h和2h血糖均与出生体重、孕周别出生体重Z-Score呈明显的正相关，且均显著增加巨大儿的发生风险（P＜0.05）;GDM和OGTT糖负荷后2h血糖升高均显著增加大于胎龄儿(LGA)的发生风险(OR=1.79，95％CI:1.11-2.89; OR=2.71，95％CI:1.33-5.53)，未发现孕早期空腹血糖、糖化血红蛋白与新生儿出生体重相关指标存在关联(P＞0.05)。此外，相对于OGTT空腹血糖异常，糖负荷后血糖异常对新生儿出生体重、孕周别出生体重Z-Score以及巨大儿发生风险影响程度更大，同时OGTT空腹血糖异常与糖负荷后血糖异常呈现明显的联合作用，两者同时异常可显著增加新生儿出生体重（β=161.4g,P=0.0192）和孕周别出生体重Z-Score(β=0.42，P=0.0121)以及LGA(OR=3.24，95％CI:1.21-8.67)和巨大儿(OR=5.73，95％CI:2.20-14.90)的发生风险;相对于孕早期血糖异常，孕中期GDM对新生儿出生体重、孕周别出生体重Z-Score影响程度更大，同时孕早期血糖异常与GDM也呈现明显的联合作用，两者同时异常可显著增加新生儿出生体重（β=125.8g,P=0.0010）和孕周别出生体重Z-Score(β=0.30，P=0.0013)以及LGA(OR=2.34，95％CI:1.28-4.30)和巨大儿(OR=2.53，95％CI:1.37-4.67)的发生风险。GDM与6个月婴儿的BMI（β=-0.31 kg/m2，P=0.0113）和年龄别BMI Z-Score（β=-0.19，P=0.0116）呈负相关，且可降低6个月婴儿超重或肥胖的发生风险(OR=0.59，95％CI:0.33-1.04;P=0.0686);然而，未发现孕早期血糖水平或孕中期血糖水平（包括GDM）与12、18和24个月婴幼儿体重、增重、BMI、BMI变化、年龄别体重Z-Score、年龄别BMI Z-Score以及超重或肥胖存在关联(P＞0.05)。
　　1∶1匹配的前瞻性队列研究中主要发现GDM以及孕中期OGTT空腹血糖与Trim28基因CpG10-11位点的甲基化水平呈明显的正相关，且该位点甲基化水平又与18个月幼儿的BMI、年龄别BMI Z-Score存在明显的正相关(P＜0.05)。GDM以及OGTT空腹血糖也与Trim28基因各CpG位点的平均甲基化(CpGM)水平呈正相关趋势;Trim28基因CpGM水平的升高又可增加巨大儿的发生风险(OR=1.37，95％CI:1.03-1.81)，且与12、18个月婴幼儿的体重、年龄别体重Z-Score、BMI和年龄别BMI Z-Score呈正相关(P＜0.05)。同时，GDM与18个月幼儿的BMI（β=0.67 kg/m2，P=0.0177）和年龄别BMI Z-Score（β=0.58，P=0.0221）也呈正相关。但本研究未发现孕期血糖水平、Trim28其它CpG位点基因甲基化水平以及婴幼儿肥胖间存在关联，也未发现孕期血糖水平、PPAR-γ基因甲基化水平、PPAR-γ通路肥胖相关因子（瘦素、脂联素、LPL和AFABP）水平以及婴幼儿肥胖间存在关联（P＞0.05）。
　　结论:
　　1.本研究发现GDM可增加新生儿出生体重、巨大儿和LGA的发生风险以及可能降低6个月婴儿的BMI、超重或肥胖的发生风险;OGTT空腹血糖异常与糖负荷后血糖异常、孕早期血糖异常与GDM均呈现明显的联合作用，均可显著增加新生儿出生体重、巨大儿和LGA的发生风险;未发现孕早期血糖水平或孕中期血糖水平（包括GDM）与12、18和24个月婴幼儿肥胖相关指标的关联性。提示孕妇在孕前及孕期应合理膳食，加强孕早期及孕中期血糖水平的监测，积极治疗GDM，以降低不良妊娠结局及子代肥胖的发生风险。
　　2.我们的研究结果还提示，GDM可能通过增加Trim28基因CpG10-11位点的甲基化以及CpGM水平来引起18个月幼儿BMI的增加，但未发现孕期血糖水平、PPAR-γ基因甲基化水平、PPAR-γ通路肥胖相关因子(瘦素、脂联素、LPL和AFABP)水平以及婴幼儿肥胖间存在关联。然而，机制部分的研究结果还需大样本的流行病研究予以验证。

目录

声明

致谢

摘要

缩略词

第一部分：妊娠糖尿病与婴幼儿肥胖的关联性研究

前言

1 材料与方法

1．1 研究设计

1．2 研究现场

1．3 研究对象

1．4 现场调查

1．5 OGTT与GDM诊断标准

1．6 婴幼儿肥胖相关指标评价方法

1．7 统计学分析

2 结果

2．1 研究对象的基本特征

2．2 孕期血糖水平与新生儿出生体重相关指标的关联

2．3 孕期血糖水平与6个月婴儿生长发育相关指标的关联

2．4 孕期血糖水平与12个月婴儿生长发育相关指标的关联

2．5 孕期血糖水平与18个月幼儿生长发育相关指标的关联

2．6 孕期血糖水平与24个月幼儿生长发育相关指标的关联

2．7 GDM与NGT组不同月份婴幼儿肥胖相关指标变化情况

3 讨论

参考文献

第二部分：妊娠糖尿病与婴幼儿肥胖的分子机制研究

前言

1 材料与方法

1．1 研究设计

1．2 研究现场

1．3 研究对象

1．4 现场调查

1．5 OGTT与GDM诊断标准

1．6 婴幼儿肥胖相关指标评价方法

1．7 样本采集

1．8 实验室检测

1．9 统计学分析

2 结果

2．1 研究对象的基本特征

2．2 GDM组和NGT组孕期血糖水平、新生儿出生体重相关指标情况

2．3 孕期血糖水平、PPAR-γ和Trim28基因甲基化水平以及肥胖相关因子之间的关联

2．4 PPAR-γ和Trim28基因甲基化水平和肥胖相关因子与新生儿出生体重相关指标的关联

2．5 PPAR-γ和Trim28基因甲基化水平和肥胖相关因子与6个月婴儿生长发育相关指标的关联

2．6 PPAR-γ和Trim28基因甲基化水平和肥胖相关因子与12个月婴儿生长发育相关指标的关联

2．7 PPAR-γ和Trim28基因甲基化水平和肥胖相关因子与18个月幼儿生长发育相关指标的关联

2．8 Trim28基因CpGM水平与12、18个月婴幼儿生长发育相关指标的关联

2．9 GDM与18个月幼儿生长发育相关指标的关联

3 讨论

参考文献

创新点与局限性

结论

综述 妊娠糖尿病与子代肥胖发生风险的研究进展

作者简历及在学期内所取得的科研成果