谷物纖維攝入量與妊娠期糖尿病的關(guān)聯(lián)研究.pdf

1、妊娠期糖尿?。℅estational diabetes mellitus，GDM）是指妊娠期間首次發(fā)生或者首次發(fā)現(xiàn)的不同程度的糖耐量異常，是妊娠期最常見的并發(fā)癥之一。隨著人群和診斷標(biāo)準(zhǔn)的不同，GDM的發(fā)病率在1％-14%不等，每年有超過20萬的GDM病例發(fā)生。中國人群GDM的發(fā)病率估計(jì)在5%左右。2013年，全球有超過2100萬的活產(chǎn)嬰兒受到了 GDM的影響。GDM對孕婦和后代的健康風(fēng)險(xiǎn)貫穿在孕期、產(chǎn)后和整個(gè)生命過程中。GDM能夠增加不

2、良圍產(chǎn)期事件的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，這些不良事件包括妊娠期高血壓、巨大兒、剖宮產(chǎn)和早產(chǎn)等。與此同時(shí)，GDM患者在產(chǎn)后數(shù)年之內(nèi)更容易發(fā)展成2型糖尿?。═ype2 diabetes mellitus，T2DM）。母親為GDM患者的兒童在童年和早期成年更容易發(fā)生肥胖和糖耐量受損。
　　GDM的病因和發(fā)病機(jī)制較復(fù)雜，但已有研究顯示年齡、糖尿病家族史、孕前肥胖等是GDM發(fā)病的危險(xiǎn)因素。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，人們的飲食習(xí)慣發(fā)生了較大的變化，無論在中

3、國還是西方，均由非加工、低能量、高纖維的食物向細(xì)加工、糖和脂肪含量較高的高能量食物轉(zhuǎn)變。這種西化的生活方式，包括高能量膳食和低體力活動，已經(jīng)無可爭議地被認(rèn)為與GDM的流行顯著相關(guān)。因此，膳食方面的因素與GDM的關(guān)聯(lián)性也得到了研究者的廣泛關(guān)注。
　　在眾多的膳食因素中，膳食纖維（Dietary fiber，DF）引起了廣泛的關(guān)注。有研究顯示DF，尤其是谷物纖維的攝入能夠明顯的降低體重，而過度肥胖是目前影響GDM發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)的最常見的可改

4、變的因素之一。但是，目前國內(nèi)外居民DF的攝入普遍低于推薦的攝入水平。在中國，DF的攝入量還呈現(xiàn)下降的趨勢，來自谷物的纖維攝入量減少是DF呈現(xiàn)下降趨勢的主要原因。近期一些人群流行病學(xué)調(diào)查也發(fā)現(xiàn)，全谷物食品攝入量較高與慢性疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)降低有關(guān)，當(dāng)然這也包括GDM在內(nèi)。雖然高的全谷物食品攝入對健康的促進(jìn)作用的具體機(jī)制還未完全闡明，其含有的豐富的植物化學(xué)物和谷物纖維被認(rèn)為在其中起到主要作用。因此，膳食纖維，尤其是谷物纖維的攝入與GDM的關(guān)聯(lián)性研

5、究顯得迫在眉睫。Zhang及其課題組成員最先進(jìn)行了上述研究，采用美國護(hù)士健康隊(duì)列II（Nurses’ Health Study II）的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。經(jīng)過年齡、產(chǎn)次、產(chǎn)前 BMI和其他相關(guān)因素校正之后，總膳食纖維以及谷物和水果纖維的攝入量均與GDM的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)顯著負(fù)相關(guān)。
　　與此同時(shí)，營養(yǎng)流行病學(xué)的一個(gè)主要缺陷就是對于食物和營養(yǎng)素?cái)z入量的測量精確度較低。如果使用一個(gè)有效的生物標(biāo)志物來測量食物或者營養(yǎng)素的攝入量，同時(shí)結(jié)合膳食評估方法

6、，可以補(bǔ)充和驗(yàn)證營養(yǎng)流行病學(xué)的相關(guān)方法。因此，尋找一個(gè)DF或者谷物纖維的可靠的生物標(biāo)志物對于研究的進(jìn)展可以起到至關(guān)重要的作用。烷基間苯二酚（Alkylresorcinols，AR）是一組帶有奇數(shù)烷基側(cè)鏈（17碳到25碳）的1,3-二羥基-5-烷基苯的衍生物，它們主要存在于小麥和黑麥的外側(cè)部分。目前，已經(jīng)在血漿和紅細(xì)胞中檢測到完整的AR同系物。AR代謝后產(chǎn)生的2種最重要的代謝產(chǎn)物3,5-二羥基苯甲酸（3,5-dihydroxybenzoi

7、c acid，DHBA）和3-(3,5-二羥基苯基)-1-丙酸（3-(3,5-dihydroxyphenyl)-propanoic acid，DHPPA）也已經(jīng)在血漿和尿液中被檢測到。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)DHBA和DHPPA的半減期遠(yuǎn)大于AR同系物的半減期，因此，樣本采集時(shí)間對AR代謝產(chǎn)物的影響較AR同系物小，更適合應(yīng)用在人群流行病學(xué)研究中。
　　到目前為止，在中國人群中關(guān)于 DF攝入與 GDM的關(guān)聯(lián)性研究還未見報(bào)道。因此，在以往研究

8、的基礎(chǔ)上我們擬在病例對照研究中探討谷物纖維攝入與GDM患病風(fēng)險(xiǎn)的潛在關(guān)系，為了克服營養(yǎng)流行病學(xué)的缺陷，引入血漿AR代謝產(chǎn)物作為谷物纖維攝入的生物標(biāo)志物。本研究主要包括以下三部分內(nèi)容：
　　第一部分液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用定量檢測血漿烷基間苯二酚的代謝產(chǎn)物
　　目的：對原有的檢測方法進(jìn)行改進(jìn)，建立一套靈敏度高、運(yùn)行時(shí)間短的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜方法（Liquid chromatography-tandem mass spectrom

9、etry，LC-MS/MS）對血漿AR代謝產(chǎn)物的水平進(jìn)行同步檢測。
　　方法：采用 Agilent1200高效液相色譜系統(tǒng)和配有電噴霧電離（Electrospray ionization，ESI）的Agilent6460三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀對被測物DHBA和DHPPA以及內(nèi)標(biāo)丁香酸（Syringic acid，SyrA）進(jìn)行同步檢測，優(yōu)化樣品前處理的方法及色譜和質(zhì)譜條件來提高方法的靈敏度及各項(xiàng)指標(biāo)。通過歐洲藥品管理局的生物分析方法

10、驗(yàn)證指南進(jìn)行驗(yàn)證并且與高效液相色譜-庫倫電極陣列檢測（High-performance liquid chromatography with coulometric electrode array detection，HPLC-CEAD）的方法進(jìn)行比較。
　　結(jié)果：（1）優(yōu)化后血漿樣品的前處理只需進(jìn)行酶解、萃取和濃縮復(fù)溶三個(gè)步驟。所需樣品量為50μL，內(nèi)標(biāo)（SyrA）添加濃度為50 ng/mL。DHBA在負(fù)離子模式下進(jìn)行多反應(yīng)監(jiān)測

11、（Multiple reaction monitoring，MRM），而DHPPA和SyrA在正離子模式下進(jìn)行。DHBA、DHPPA和SyrA優(yōu)化的定量質(zhì)量轉(zhuǎn)移離子對（m/z）分別為153.1→109.1、183.1→165.1和199.1→140.1。（2）方法學(xué)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)對血漿中AR代謝產(chǎn)物以及內(nèi)標(biāo)能夠進(jìn)行很好地分離，并且未出現(xiàn)內(nèi)源性物質(zhì)干擾。校準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)大于0.999，定量下限（Lower limit of quantita

12、tion，LLOQ）達(dá)到0.4 ng/mL。在不同的質(zhì)控濃度下準(zhǔn)確度均在85%-115%之間，精密度均<10%。DHBA和DHPPA的回收率也在90%-115%之間。（3）與HPLC-CEAD方法相比，樣品用量減少，靈敏度提高并且運(yùn)行時(shí)間縮短。
　　結(jié)論：本部分建立的LC-MS/MS方法準(zhǔn)確可靠，其靈敏度和運(yùn)行時(shí)間得到較大改善，更適合應(yīng)用到被測物水平較低的人群流行病學(xué)研究中。
　　第二部分血漿烷基間苯二酚代謝產(chǎn)物與谷物纖維攝

13、入的關(guān)系驗(yàn)證
　　目的：探討血漿AR代謝產(chǎn)物水平與谷物纖維攝入量之間的關(guān)系，確定在本研究中其是否可以作為谷物纖維攝入的一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物。
　　方法：招募25名女性健康志愿者（年齡在20-35歲），遵循其日常的生活飲食規(guī)律。采用問卷調(diào)查表收集個(gè)人人口學(xué)資料并進(jìn)行3天24小時(shí)膳食調(diào)查。調(diào)查結(jié)束次日清晨收集空腹血，同時(shí)進(jìn)行體格檢查。采用LC-MS/MS的方法檢測血漿中AR代謝產(chǎn)物的水平。
　　結(jié)果：（1）5名志愿者的數(shù)據(jù)

14、因?yàn)槟芰繑z入過少（<600 kcal/d）而未被采用。研究對象的平均年齡為23.80歲，身體質(zhì)量指數(shù)（Body mass index，BMI）為20.20 kg/m2。谷物纖維的平均攝入量為1.66 g/d。血漿DHBA、DHPPA和總的AR代謝產(chǎn)物（DHBA+DHPPA）的濃度分別為0.46(0.41-0.51)μg/L，1.40(1.11-2.23)μg/L和2.00(1.36-2.66)μg/L。（2）血漿DHBA水平與谷物纖維的

15、攝入量無顯著相關(guān)性（P>0.05）。在經(jīng)過多因素校正之后，血漿DHPPA與谷物纖維的攝入顯著正相關(guān)（r=0.568，P=0.043）。無論是否經(jīng)過可能的混雜因素的調(diào)整，血漿總的AR代謝產(chǎn)物水平與谷物纖維的攝入量均存在顯著的相關(guān)性（P<0.05），年齡、BMI、能量攝入和血脂水平在一定程度上加強(qiáng)了這種相關(guān)性（r=0.579，P=0.038）。（3）血漿DHBA、DHPPA以及總的AR代謝產(chǎn)物與總的膳食纖維及蔬菜水果纖維的攝入未見顯著相關(guān)關(guān)

16、系（P>0.05）。
　　結(jié)論：血漿總的AR代謝產(chǎn)物與谷物纖維的攝入具有顯著的相關(guān)性，這種相關(guān)性在調(diào)整了可能的混雜因素后依然顯著。因此，在本研究中其可以作為谷物纖維攝入的一個(gè)潛在的生物標(biāo)志物。
　　第三部分血漿總的烷基間苯二酚代謝產(chǎn)物作為谷物纖維攝入的生物標(biāo)志物與妊娠期糖尿病的關(guān)聯(lián)研究
　　目的：比較GDM患者和對照人群血漿樣本中AR代謝產(chǎn)物水平的差異，探討其與脂代謝等其他指標(biāo)之間的相關(guān)性和與 GDM的關(guān)聯(lián)性。評價(jià) A

17、R代謝產(chǎn)物水平對GDM患病的篩檢效果的影響，以此反映谷物纖維的攝入與GDM患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。
　　方法：研究對象為2012年8月至2013年3月在華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院內(nèi)分泌實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行口服糖耐量試驗(yàn)（Oral glucose tolerance test，OGTT）的所有符合條件的孕婦。根據(jù)ADA2011診斷標(biāo)準(zhǔn)將其分為GDM病例組和對照組。采用問卷調(diào)查表收集個(gè)人人口學(xué)資料（年齡、胎齡、產(chǎn)次等）、吸煙飲酒狀況、疾病史和糖

18、尿病家族史等信息。收集血樣測定血糖、血脂水平，采用LC-MS/MS的方法檢測血漿AR代謝產(chǎn)物的水平。
　　結(jié)果：（1）本研究共納入GDM病例66例，經(jīng)年齡、胎齡和居住地匹配的對照66例。GDM患者的產(chǎn)前BMI和糖尿病家族史的分布比率顯著高于對照組，而年齡、胎齡、血脂水平、吸煙率、飲酒率以及高血壓患病率在兩組間未見明顯差異。（2）血漿總的AR代謝產(chǎn)物水平在GDM病例組和對照組分別為4.58(3.35-6.02)μg/L和5.95(4

19、.80-7.89)μg/L，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著性（P<0.001）。（3）血漿總的AR代謝產(chǎn)物水平與空腹血糖（Fasting plasma glucose，F(xiàn)PG）水平顯著相關(guān)。（4）隨著血漿總的AR代謝產(chǎn)物水平的提高，GDM的患病風(fēng)險(xiǎn)逐漸降低。經(jīng)過年齡、胎齡、產(chǎn)前BMI、吸煙飲酒狀況、高血壓患病狀況、糖尿病家族史和血脂水平的校正之后，血漿總的AR代謝產(chǎn)物的水平每增加1μg/L，GDM的患病風(fēng)險(xiǎn)降低37.0%。根據(jù)對照組人群血漿總的AR

20、代謝產(chǎn)物的水平進(jìn)行二分位劃分后，較高組人群患GDM的風(fēng)險(xiǎn)與較低組比較顯著降低。經(jīng)過多因素校正之后，其OR值為0.329(95%CI0.146-0.742;P for trend=0.007)。（5）將血漿總的AR代謝產(chǎn)物水平加到一個(gè)常規(guī)模型（包括年齡、產(chǎn)前BMI、吸煙、飲酒、高血壓患病情況、糖尿病家族史和血脂水平）中之后，AUC值從0.702(95% CI0.612-0.791)增加到0.779(95% CI00.701-0.857)，