妊娠期高果糖膳食對子代胰島素抵抗的影響

肖子義，賀 娟，梁 惠，趙 婷，吳若男，馬愛國，韓 磊

(1青島大學公共衛生學院，山東青島 266021；2青島大學附屬醫院，山東青島 266021)

妊娠期糖尿病(gestational diabete mellitus，GDM)是妊娠期發生或首次發現的不同程度的葡萄糖耐量異常[1-2]。Zhu等[3]一項多中心研究表明，采用IADPSG診斷標準，2010年1月—2012年2月期間，中國GDM發病率占全部妊娠的17.5%。一項研究表明，妊娠期糖尿病的發生與孕期水果的攝入量密切相關[4]。文獻報道，妊娠期每日果糖的攝入量由原來的16～20g升至現在的60～150g[5]。

研究表明，大量攝入果糖與以胰島素抵抗為基礎，中心性肥胖、脂質代謝異常為表現形式的大型綜合征的發生發展密切相關[6-9]。但對于孕婦過量攝入果糖而引起的宮內不良環境對子代胰島素抵抗的相關性研究較少。因此，本研究通過模擬孕婦攝入果糖情況，給予雌性大鼠不同劑量果糖，旨在觀察妊娠期高果糖攝入對子代胰島素抵抗的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 選擇10w齡wistar雌性大鼠(SPF級)30只、雄性大鼠15只(SPF級)，體重250±20g，購自濟南朋悅實驗動物繁育有限公司，生產合格證號SCXK(魯)20140003。

1.1.2 主要試劑及儀器 D-果糖，美國Amresco公司，純度>99%；蔗糖，美國Amresco公司，純度>99%；電子天平，奧豪斯儀器(上海)有限公司；低溫離心機，美國Sigma公司。ELx808型酶標儀，美國BioYek公司；胰島素ELISA檢測試劑盒，武漢基因美生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 動物分組與飼養 將30只雌性大鼠適應性喂養1w后，按照雌雄2∶1合籠，次日晨檢發現陰栓或陰道涂片發現精子者即記為孕0d，標記為懷孕雌鼠，合籠2w后未受孕雌鼠棄之。孕鼠隨機分為5組，每組6只，每日通過灌胃的方式連續干預3w。正常對照組(BC組)(2mL蒸餾水)、正常劑量果糖組(NF組)(2g/kg果糖溶液)、高劑量果糖組(HF組)(6g/kg果糖溶液)、超高劑量果糖組(SHF組)(18g/kg果糖溶液)、超高劑量蔗糖組(SHS組)(18g/kg蔗糖溶液)。各組娩出仔鼠隨機選擇9只基礎飼料喂養。

1.2.2 觀察指標和檢測方法 (1)體重的測量：動物實驗中心提供的電子稱普通稱量法。(2)FBS的測定：禁食12h，次日清晨針扎鼠尾取周圍毛細血管血，用快速血糖儀測量。(3)OGTT試驗：禁食12h，次日清晨針扎鼠尾取周圍毛細血管血，用快速血糖儀測量。隨后50%葡萄糖溶液灌胃(2g/kg)，1、2h分別用快速血糖儀測量。(4)FINS的測定：禁食12h，次日腹主動脈取血，分離血清，按照試劑盒說明采用酶聯免疫吸附法檢測。

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 妊娠期高果糖攝入對仔鼠體重的影響

HF組、SHF組娩出仔鼠體質量低于BC組娩出仔鼠體質量(P<0.05)(表1)。

表1 各組娩出仔鼠體質量比較

注：a表示于對照組有差異

2.2 妊娠期高果糖攝入對娩出仔鼠血糖的影響

HF組、SHS組娩出仔鼠空腹血糖與BC組和NF組娩出仔鼠空腹血糖相比差異無統計學意義(P>0.05)，SHF組娩出仔鼠空腹血糖較BC組娩出仔鼠空腹血糖有所升高，差異有統計學意義(P<0.05)(表2)。

表2 各組娩出仔鼠血糖水平比較

注：a表示于對照組有差異

2.3 各組子代葡萄糖耐量試驗結果

不同劑量果糖攝入組的娩出仔鼠在第8周進行OGTT試驗。由表3、附圖可見，在30min左右血糖吸收達到高峰，在30min處，HF組、SHF組、SHS組的血糖值較BC組、NF組相比，均有所升高，差異有統計學意義(P<0.05)。在120min處，HF組、SHF組、SHS組的血糖值較BC組相比升高，差異由統計學意義(P<0.05)；SHF組、SHS組的血糖值較NF組相比，差異有統計學意義(P<0.05)。另外，在120min時，BC組和NF組血糖值基本恢復至初始血糖值，而HF組、SHF組、SHS組血糖值始終高于初始值。

表3 各組子代葡萄糖耐量結果

注：a表示與對照組有差異；b表示與正常劑量果糖組有差異

附圖 葡萄糖耐量試驗結果

2.4 妊娠期不同劑量果糖攝入對子代胰島素水平及IR程度影響

SHF組、SHS組空腹血糖值顯著高于BC組，差異有統計學意義(P<0.05)。HF組、SHF組、SHS組血清胰島素含量顯著高于BC組、NF組，差異有統計學意義(P<0.05)。HF組、SHF組、SHS組HOMA-IR值顯著高于BC組、NF組，差異有統計學意義(P<0.05)(表4)。

表4 不同劑量果糖攝入對子代胰島素水平及IR程度影響

注：a表示與對照組有差異，b表示與正常劑量果糖組有差異

3 討論

胎兒起源學說認為，如果在胚胎發育的重要階段發生危害，則組織或細胞的生長會發生改變來彌補損傷，即發生生物學程序化[10]。孕期的營養不良及代謝紊亂已被證實與其子代的生長發育密切相關[11]，同時也有研究指出，在妊娠階段的不合理飲食將使后代成年后發生胰島素抵抗及高血壓、糖尿病、冠心病、卒中等疾病的風險明顯增高[12]?，F在越來越多的人將因為生命前期不良環境引起的自身變化以及遠期影響用“編程”理論來闡述，因此，依據“編程學說”，可以解釋在成年階段患慢性非傳染性疾病如糖尿病、高血壓、血脂異常以及以胰島素抵抗為基礎的代謝綜合征都與其生命早期宮內不良環境有關系，因為不良宮內環境產生的不良因素促使胎兒發生適應性調整或者永久改變[13]。這也在一定程度上解釋了胰島素抵抗和代謝綜合征發病率迅速升高的原因。目前，胎兒起源學說已經成為研究熱點，很多研究證實，在妊娠階段胎兒營養不良或過剩都會對其成長造成影響，增加其在成年后IR的發病率[14-16]。

果糖的來源大致分為兩類：一類是添加果糖的軟飲料，約占70%；另一類為以水果的形式攝入，約占30%。妊娠期高果糖膳食的主要攝入方式為第二種。以往關于高果糖膳食的研究都是減少碳水化合物的攝入、增加果糖的供能比來研究高果糖膳食對機體健康的營養。本研究以模擬孕婦妊娠期水果攝入的方式，通過人與大鼠劑量等效換算方式[17]，采用果糖灌胃的方式以不同劑量干預妊娠期雌鼠，來觀察妊娠期不同劑量高果糖攝入與子代胰島素抵抗之間的關系。

本研究顯示，HF組、HS組娩出仔鼠空腹血糖與對照組和正常劑量果糖組娩出仔鼠空腹血糖相比，差異無統計學意義(P>0.05)，SHF組娩出仔鼠空腹血糖較對照組娩出仔鼠空腹血糖有所升高，差異有統計學意義(P<0.05)，這與之前研究結果一致[18]。妊娠期攝入大量果糖會導致子代血糖升高。最初，果糖被廣泛應用于2型糖尿病患者的飲食中，是因為果糖的體內代謝不依賴胰島素[5]，但是有研究表明，攝入過多果糖會導致血糖的升高及胰島素抵抗的發生發展[19]。

本研究顯示，妊娠期高果糖攝入的子代FBS、FINS均有所升高，差異有統計學意義(P<0.05)，這說明妊娠期高果糖膳食會引起子代糖代謝異常，這與之前的研究結果一致[20]。HF組、SHF組娩出仔鼠體質量低于BC組娩出仔鼠體質量，差異有統計學意義(P<0.05)。這與Seghieri等[21]的研究結論一致：宮內不良環境易導致子代低出生體重，同時低出生體重增加子代胰島素抵抗的發生風險。子代糖代謝異常會增加許多慢性疾病發生的風險，有研究認為，妊娠期攝入過多果糖，會導致宮內的環境發生改變[22]，這會刺激仔鼠胰島細胞受損，子代出生后，胰腺經過一段凋亡和重組的時期，雖然在子代成年期胰島數量已經恢復，但是存在分泌不足和胰島素抵抗，這與本研究所得結論一致。

綜上所述，本實驗展示了妊娠期高果糖攝入對子代糖代謝產生了嚴重影響，從而進一步揭露高果糖膳食對子代引發的危害，為人群每日合理、安全攝入果糖提供一定的參考價值，尤其要對妊娠期高果糖膳食加以正確指導，合理攝入果糖，從而降低子代產生不良結局的風險。◇

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