王忠德，岳欣，牟凯

（淄博市妇幼保健院 1. 内科，2. 检验科，3. 遗传实验室，山东 淄博 255029）

妊娠糖尿病（gestational diabetes mellitus, GDM）是指妊娠期发生的糖代谢异常。目前全球GDM 的患病率迅速攀升，据国际糖尿病联盟（International Diabetes Federation, IDF）估计，全球约有14% 的妊娠受到GDM 的影响[1]，而GDM 与诸多妊娠不良结局有关，严重影响母婴安全。已有研究显示体内氨基酸代谢异常与GDM 发病密切相关[2]。本研究观察GDM 患者糖负荷前后血清11 种氨基酸水平的变化及其与胰岛素抵抗、胰岛β 细胞功能的关系，以期阐明氨基酸代谢异常在GDM 发病机制中的作用。

1 资料与方法

1.1 临床资料

在2016 年1 月—2017 年1 月淄博市妇幼保健院产科门诊孕24 ～28 周的孕妇中，随机选取63 例GDM 孕妇（GDM 组）和58 例正常产检孕妇（正常组）。其中，GDM 组平均年龄（30.7±4.2）岁，平均孕周（26.0±1.2）周；正常组平均年龄（29.3±3.6）岁，平均孕周（26.0±1.6）周，两组年龄和孕周相匹配。GDM 的诊断依据妊娠合并糖尿病诊治指南（2014 年）的诊断标准[3]，即口服葡萄糖耐量试验（oral glucose tolerance test, OGTT）的诊断标准：服糖前血糖值及服糖后1、2 h 血糖值应分别低于5.1、10.0 和8.5 mmol/L。任何一项血糖值达到或超过上述标准即诊断为GDM。并排除以下情况：妊娠合并高血压疾病、妊娠合并感染、妊娠合并风湿免疫性疾病、妊娠合并甲状腺疾病等。研究经本院医学伦理委员会批准，患者家属签署知情同意书。

1.2 标本收集

所有研究对象均测量体重、身高、血压，空腹抽取静脉血3 ml，同时严格按照指南标准行OGTT，于服糖后1、2 h 分别抽取静脉血3 ml，离心分离血清备用，并采集微量血滴于型号为S & S 903 滤纸上，悬空平置自然晾干，置于密封袋中，2 ～8℃冰箱冷冻保存备用。酶法测定空腹血糖（FBG），电化学发光法检测空腹胰岛素（FINS）。

1.3 胰岛素抵抗和胰岛β 细胞功能指数计算

胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）=FINS×FBG /22.5， 胰 岛 β 细 胞 功 能（HOMA-β）=20×FINS/（FBG-3.5），胰岛素浓度时间图像的曲线下面积（area under the curve of blood insulin, AUCI）=FINS/2+OGTT 1 h 胰岛素+OGTT 2 h 胰岛素/2。

1.4 血清氨基酸的检测

1.4.1 试剂非衍生化多种氨基酸、肉碱检测试剂盒购于美国PerkinElmer 公司。其内含有用于测量11 种氨基酸的全套内标准品和质控品，包括丙氨酸（ALA）、瓜氨酸（CIT）、精氨酸（ARG）、甘氨酸（LY）、亮氨酸（LEU）/ 异亮氨酸（LLE）/ 羟基脯氨酸（PRO-OH）、蛋氨酸（MET）、鸟氨酸（ORN）、苯丙氨酸（PHE）、脯氨酸（PRO）、酪氨酸（TYR）、缬氨酸（VAL）。

1.4.2 实验步骤采用高效液相色谱- 串联质谱法（HPLC-MS/MS）检测血清氨基酸水平。用直径3.2 mm打孔器在有血斑的滤纸片上打孔，从滤纸血片上取样，置于96 孔U 型板中，每孔加入100 µl 由氨基酸内标与萃取剂按比例配制成的内标工作液，45℃密封孵育震荡（650 ～750 r/min）45 min，提取75 µl 萃取液转移至V 型底检测板内，铝膜覆盖，上机检测。

1.5 统计学方法

数据分析采用SPSS 18.0 统计软件，计量资料以均数± 标准差（x±s）或中位数和四分位数[M（P25，P75）] 表示，比较做t 检验或秩和检验，相关分析用Spearman 法，P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组孕妇临床资料和各项指标的比较

GDM 组和正常组身高和AUCI 比较，差异无统计学意义（P＞0.05）；GDM 组孕前体重、FBG、FINS、HOMA-IR 高于正常组，而HOMA-β 低于正常组（P＜0.05）。见表1。

2.2 糖负荷对两组孕妇血清氨基酸水平的影响

GDM 组 糖 负 荷 前 后 血 清ALA、ARG、GLY、MET 水平高于正常组（P＜0.05）；LEU、PHE、PRO、TYR 和VAL 水平仅在糖负荷后高于正常组（P＜0.05），而糖负荷前两组比较差异无统计学意义（P＞0.05）；两组糖负荷前后血清CIT、ORN 水平比较，差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.3 糖负荷前后氨基酸水平与HOMA-IR、HOMA-β、AUCI 的相关性

Spearman 相关分析显示，糖负荷前后血清ALA、ARG、LEU、PHE、PRO、TYR、VAL 水 平 均 与HOMA-IR 呈正相关（P ＜0.05），而与HOMA-β 无相关性（P ＜0.05）；糖负荷前血清ALA、LEU、PHE、PRO 与AUCI 水平呈正相关（P ＜0.05）。见表3。

表1 两组孕妇临床资料及各项指标的比较 （±s）

表1 两组孕妇临床资料及各项指标的比较 （±s）

组别 n 身高/cm 孕前体重/kg FBG/（mmol/L） FINS/（mu/L） AUCI HOMA-IR HOMA-β正常组 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 组 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 糖负荷前后两组孕妇不同血清氨基酸水平的比较 [M（P25，P75），µmol/L]

表3 HOMA-IR、HOMA-β 和AUCI 与不同血清氨基酸的相关分析结果

3 讨论

GDM 与2 型糖尿病具有共同的发病机制，慢性胰岛素抵抗是其发生的重要环节[4]。研究表明，妊娠过程存在进行性生理性的胰岛素抵抗，进而造成胰岛β 细胞代偿性胰岛素分泌增多，赖以维持孕期血糖正常，而胰岛素分泌受限的孕妇，妊娠期不能代偿这一生理变化，进而使血糖升高[5]。因此，GDM 的发生是由孕期进行性胰岛素抵抗与胰岛β 细胞代偿性胰岛素分泌能力两者之间失平衡的结果所致。GDM 患者孕期HOMA-IR 较正常孕妇显著升高[6]。本研究观察到GDM组AUCI和HOMA-IR升高，而HOMA-β降低，提示GDM 存在高胰岛素血症和胰岛素抵抗状态。

胰岛素不仅在糖脂代谢中发挥重要作用，而且与蛋白质代谢密切相关。严重胰岛素抵抗可改变机体多种氨基酸的水平，而氨基酸代谢异常与胰岛素分泌、胰岛素敏感性密切相关。国内王凤华等[7]研究发现血浆支链氨基酸、芳香族氨基酸水平升高与糖尿病的新发风险显著相关。RAHIMI 等[8]研究发现，GDM 妇女血清ARG、GLY 和MET 显著升高，而患有2 型糖尿病的孕妇血清天冬酰胺、TYR、VAL、PHE、谷氨酸和LLE 显著升高。也有研究发现，GDM 患者脐动静脉血中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]采用巢式病例对照研究的方法发现，GDM 患者邻氨基苯甲酸、ALA、谷氨酸、尿囊素和丝氨酸水平升高，而支链氨基酸水平在两组间无差异。本研究也观察到GDM 组糖负荷前后血清ALA、ARG、GLY、MET 水平升高， 而LEU、PHE、PRO、TYR 和VAL 水平的升高仅表现在糖负荷后2 h。尽管上述研究结果不尽相同，但均提示GDM 患者存在氨基酸代谢的异常，本研究还发现某些氨基酸水平的变化与AUCI 和HOMA-IR 密切相关，提示这些氨基酸代谢异常进一步加剧胰岛素抵抗，促进GDM 的发生。但具体机制尚不清楚。有研究显示[11]，高水平氨基酸尤其是支链氨基酸，如LEU、LLE 和VAL 可激活TORC1 通路，诱导胰岛素抵抗，而ALA 可抑制肝组织丙酮酸激酶，调控糖异生和糖酵解。

综上所述，GDM 患者存在氨基酸代谢异常，并且这些代谢异常与胰岛素抵抗、GDM 的发生密切相关。对这些指标的进一步研究，有助于阐明GDM 的发病机制，并为GDM 防治提供新的策略。