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孕妇肠道菌群与妊娠期糖尿病的关系研究论文

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2026-05-28 16:44:14    来源:    作者:xuling

摘要:研究旨在探讨孕妇肠道菌群与妊娠期糖尿病(GDM)的关联。通过前瞻性队列设计,纳入39名妊娠中晚期孕妇,分为GDM组(19例)与对照组(20例),收集其临床资料、膳食信息及粪便样本,结合16S rDNA测序分析其肠道菌群特征。

  摘要:研究旨在探讨孕妇肠道菌群与妊娠期糖尿病(GDM)的关联。通过前瞻性队列设计,纳入39名妊娠中晚期孕妇,分为GDM组(19例)与对照组(20例),收集其临床资料、膳食信息及粪便样本,结合16S rDNA测序分析其肠道菌群特征。结果显示:GDM组年龄、孕前体质指数(BMI)、体脂百分比及血糖水平均显著高于对照组,且膳食中禽肉摄入量较低而坚果摄入量较高;肠道菌群有效测序序列数减少,但α多样性无显著差异。结论表明,GDM孕妇存在肠道菌群数量改变现象及特定临床特征,提示菌群可能通过代谢途径参与GDM发病,为早期干预提供了新视角。

  关键词:妊娠期糖尿病;肠道菌群;前瞻性队列研究;膳食模式

  妊娠期糖尿病(GDM)是孕期常见的代谢性疾病,其发病率逐年上升,严重影响母婴健康。近年来研究表明,肠道菌群可能通过调节能量代谢和炎症反应参与GDM发生,但具体机制尚不明确。现有文献多聚焦于菌群多样性与代谢指标的关联,较少结合膳食模式与人体测量学特征进行综合分析[1]。本研究的创新之处在于通过前瞻性队列设计,整合临床指标、膳食数据与肠道菌群测序结果,系统探讨GDM与肠道菌群的相互作用,以弥补现有研究在多维度因素整合方面的不足。

  1资料与方法

  1.1研究对象

  本研究为前瞻性队列研究,选取2023—2025年间参与同济母婴健康队列(TMCHC)的妊娠中晚期(孕24周后)孕妇作为研究对象。所有研究对象均完成口服葡萄糖耐量试验(OGTT),根据试验结果分为GDM组与对照组。其中,GDM纳入19例确诊GDM的孕妇,对照组纳入20例血糖正常的孕妇,两组均符合严格的纳入与排除标准(详见1.2)。收集研究对象完整的基线资料,包括人口学特征、人体测量学指标、糖代谢指标及膳食摄入信息,且均自愿提供粪便样本用于肠道菌群分析。

  1.2纳入与排除标准

  纳入标准:年龄≥18周岁;单胎活产妊娠;孕前BMI<28 kg/m2;临床资料(年龄、身高、孕前体重、末次月经等)、血糖检测数据及膳食调查信息完整;近1个月内无胃肠道疾病,且未使用抗生素、益生菌制剂或其他影响肠道菌群的药物;无既往糖尿病史及严重系统性疾病;自愿签署知情同意书并配合粪便样本采集。

  排除标准:不符合上述纳入标准中任意一项;存在认知障碍或精神疾病无法配合调查;妊娠期间发生严重并发症;粪便样本采集或保存不合格(如样本量不足、污染、冻存延迟等)。

  1.3研究方法

  通过结构化问卷收集研究对象的基线资料,包括年龄、身高、孕前体重、末次月经等,采用生物电阻抗法体脂分析仪测定体脂百分比;孕24~28周采用半定量食物频率问卷(FFQ)采集孕中期膳食数据,同步测量体重并计算孕期平均每周增重。于妊娠24~28周进行OGTT:空腹8 h后采集静脉血测定空腹血糖(FPG),随后口服75 g无水葡萄糖溶液(300 mL),分别于服糖后1 h、2 h采集静脉血测定血糖,依据国际糖尿病与妊娠研究组(IADPSG)标准诊断GDM。粪便样本采集于孕24周后,使用无菌采样装置收集5~10 g新鲜粪便,在厌氧条件下于4 h内送至实验室,分装后于-80℃保存。采用E.Z.N.A.ⓇStool DNA Kit试剂盒提取粪便DNA,测定DNA纯度及浓度后,针对16S rDNA V3~V4区进行PCR扩增(引物341F/806R),扩增产物在Illumina Miseq平台测序。生物信息学分析包括:基于97%相似度聚类为操作分类单元(OTU)并过滤嵌合体序列,抽平处理后计算α多样性(Sobs、Chao1、Shannon、Simpson指数)及β多样性(PCA/PCoA)。

  1.4观察指标

  ①人体测量学指标:年龄、孕前BMI、体脂百分比、孕期平均每周增重、收样孕周。②糖代谢指标:OGTT中的FPG、餐后1 h血糖、餐后2 h血糖。③膳食营养指标:孕中期各类食物日均摄入量,包括米面制品、粗粮、禽肉、水产品、蛋类、大豆、蔬菜、水果、坚果、奶类等(单位:g/d)。④肠道菌群指标:有效测序序列数、OTU数目、α多样性指数、菌群相对丰度(门、属水平)。

  1.5统计学分析

  采用SPSS 25.0软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差(±s)表示,组间比较采用独立样本t检验;不符合正态分布的计量资料以中位数(四分位数间距)[P50(IQR)]表示,组间比较采用Mann-Whitney U检验。计数资料以百分比(n%)表示,组间比较采用Fisher精确检验。肠道菌群α多样性指数的组间比较采用Wilcoxon秩和检验,β多样性比较采用多元方差分析(MANOVA),菌群相对丰度比较通过Kruskal-Wallis秩和检验,相关性分析采用Spearman秩相关。P<0.05表示差异具有统计学意义,生物信息学分析通过美吉生物信息云平台完成。

  2结果

  2.1两组研究对象一般临床特征及糖代谢指标比较

  GDM组年龄、孕前BMI、体脂百分比均高于对照组(P<0.05);糖代谢指标中,GDM组FPG、餐后1 h及2 h血糖均显著高于对照组(P<0.05);两组收样孕周及孕期平均每周增重比较,差异无统计学意义(P>0.05),见表1。

  2.3两组孕妇肠道菌群OTU聚类及α多样性比较

  GDM组肠道菌群的有效测序序列数显著低于对照组(P=0.049);α多样性指数及Coverage指数的组间差异无统计学意义(P>0.05),提示两组孕妇肠道菌群丰富度及多样性未见显著差异,见表3。

  3讨论

  GDM作为孕期常见代谢性疾病,发病机制复杂。近年来,肠道菌群与代谢性疾病的关联已成为研究热点[2]。已有研究表明,肠道菌群失调可能通过影响能量代谢、炎症反应等参与GDM发生,但具体机制尚不明确。本研究基于前瞻性队列设计,探讨孕妇肠道菌群与GDM的关联,旨在为GDM的早期干预提供新视角。

  本研究结果显示,GDM组孕妇年龄、孕前BMI、体脂百分比显著高于对照组,且空腹及餐后血糖水平均显著升高,提示高龄、孕前超重/肥胖及体脂率增加是GDM的重要危险因素,这与既往研究结论一致[3]。膳食分析发现,GDM组孕中期禽肉摄入量显著低于对照组,而坚果摄入量更高,这可能与禽肉富含优质蛋白和不饱和脂肪酸,有助于改善胰岛素敏感性,而坚果能量密度高、过量摄入可能增加代谢负担有关。肠道菌群检测显示,GDM组有效测序序列数低于对照组,但α多样性指数(丰富度和多样性)无显著差异,这与部分研究中GDM患者菌群多样性降低的结论不完全一致,可能与样本量较小、测序深度或地域人群差异有关。值得注意的是,本研究未发现β多样性(菌群结构差异)存在显著变化,提示需进一步在属水平分析菌群组成成分差异[4]。

  综上所述,本研究初步揭示GDM孕妇存在肠道菌群有效测序序列数减少,且其临床特征与膳食模式存在特异性改变。尽管未观察到菌群多样性的显著差异,但结合既往研究中菌群组成与代谢指标的关联,推测肠道菌群失调可能通过影响能量代谢路径参与GDM发病。本研究结果为理解GDM的多因素致病机制提供了新证据,但需扩大样本量并深入分析菌群功能代谢通路,以明确菌群在GDM中的具体作用。同时,孕期合理控制体重、优化膳食结构,或可成为调节肠道菌群、预防GDM的潜在干预方向。

参考文献

  [1]曹颖颖,黄荷凤.微生物在妊娠期糖尿病发生与发展中的作用[J].实用妇产科杂志,2025,41(3):177-180.

  [2]祝淑平,马丽,叶晓林,等.妊娠期糖尿病患者不同孕期肠道微生物和代谢产物水平变化与胰岛素抵抗的关系[J].天津医药,2023,51(6):624-627.

  [3]张欢欢,孟海霞.妊娠期糖尿病与肠道微生物的相关性研究[J/OL].中文科技期刊数据库(全文版)医药卫生,2022(5)[2022-05-01].

  [4]吴嘉慧,林萱.膳食纤维、肠道微生物群与2型糖尿病关系的研究进展[J].微循环学杂志,2024,34(1):82-85.