降糖干預對妊娠期糖尿病患者胰島α、β 細胞功能及炎癥因子水平的影響

唐正和，劉翠明，馬學芹，董麗華，吳融花

山東第一醫科大學附屬萊鋼醫院，濟南271126

妊娠期糖尿病（GDM）是一種妊娠前糖代謝正常或有潛在的糖耐量減退，但在妊娠期才出現或確診的糖尿病［1］，是妊娠期常見病之一，其發病率逐年上升，最新的研究表明目前GDM 的發病率高達8.1%［2］。隨著國家二胎政策的實施，高齡孕婦增多，GDM 的患病率也相應升高，圍產期母嬰不良結局增加，且產婦遠期2 型糖尿病發病風險明顯增加［3］。GDM 的確切病因及發病機制迄今尚不明確，胰島素（INS）抵抗（IR）、炎癥以及胰高血糖素（GL）分泌異常都可能參與了GDM 的發病。目前，對GDM 患者胰島β 細胞功能研究較多，對胰島α 細胞功能及炎癥因子的研究較少。本研究探討降糖干預對GDM 患者胰島α、β 細胞功能及炎癥因子水平的影響，為臨床治療提供依據。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年12月—2019年9月本院就診的孕婦65 例，孕周24～28（26.38 ± 1.84）周。納入標準：GDM 組符合 GDM 的診斷標準［4］；病歷資料完整。排除標準：多胎妊娠；妊娠前診斷為1型糖尿病或2型糖尿病；有糖尿病家族史；妊娠前存在高血壓；伴嚴重的心、肝、腎等慢性疾病；妊娠期HbA1c>6.5%；近3 個月有急慢性感染、手術、外傷等臨床情況。根據口服葡萄糖耐量試驗（OGTT）分為GDM組 32 例、正常糖耐量（NGT）組 33 例。NGT 組年齡（25.73 ± 0.84）歲，孕周（24.13 ± 1.68）周，BMI（24.20 ± 1.86）kg/m2；GDM 組年齡（29.22 ± 3.31）歲，孕周（29.22±3.31）周，BMI（25.04±1.91）kg/m2。兩組年齡比較差異有統計學意義（P<0.05），孕周、BMI 比較差異無統計學意義（P均>0.05）。兩組均簽署知情同意書；本研究經醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 GDM 組治療方法 對GDM 組進行糖尿病教育，給予飲食控制，血糖仍未達標者給予精蛋白生物合成人INS 注射液（預混50R）于早晚餐前30 min 皮下注射，根據患者血糖水平及體質量制定個體化起始劑量，復查血糖，根據血糖控制情況調整藥物劑量，直至血糖持續穩定達標至少2周。

1.3 觀察指標與方法 抽取兩組清晨空腹靜脈血10 mL；采血后進行OGTT，口服75 g 無水葡萄糖（溶于 250～300 mL 水中，于 5 min 內服完），分別于OGTT 1、2、3 h 抽取靜脈血送檢。血液標本經離心（3 000 r/min，離心15 min，離心半徑10 cm），留取血漿，置于-80 ℃冷藏器中備用。空腹血標本用于測定空腹血糖（FPG）、空腹胰島素（INS，OGTT 0 h）、空腹胰高血糖素（GL，OGTT 0 h）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、IL-6、TNF-α、CRP。OGTT 1、2、3 h 血液標本用于測定血糖（GLU，OGTT 1、2、3 h）、INS（OGTT 1、2、3 h）、GL（OGTT 1、2、3 h）。①血糖檢測：用葡萄糖氧化酶法檢測 FPG 及 OGTT 1、2、3 h GLU，計算GLU 曲線下面積（AUCGLU），AUCGLU＝（FPG+3 h GLU）/2+1 h GLU+2 h GLU；用離子交換高效液相色譜法測定HbA1c。②胰島α 細胞功能指標檢測：用放射免疫法測定OGTT 0、1、2、3 h GL，計算GL 曲線下面積（AUCGL），AUCGL＝（0 h GL+3 h GL）/2+1 h GL+2 h GL。③胰島β細胞功能指標檢測：用電化學發光法檢測 OGTT 0、1、2、3 h INS，計算INS 曲線下面積（AUCINS）、穩態模型INS 抵抗指數（HOMA-IR）及AUCINS/AUCGLU，AUCINS＝（0 h INS+3 h INS）/2+1 h INS+2 h INS，HOMA-IR=FPG×空腹INS/22.5。④炎癥因子檢測：用ELISA法檢測IL-6、TNF-α，用免疫比濁法檢測CRP。GDM 組治療后血糖持續達標2周再行OGTT，復查上述指標。

1.4 統計學方法 采用SPSS22.0 統計軟件。計量資料用±s表示，比較采用t檢驗或重復測量方差分析。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組血糖水平比較 與NGT 組比較，治療前GDM 組 FPG 及 OGTT 1、2、3 h GLU、AUCGLU 高（P均<0.05），兩組HbA1c 比較差異無統計學意義（P>0.05）；與治療前比較，治療后GDM 組FPG 及 OGTT 1、2、3 h GLU、AUCGLU 均降低（P均<0.05），HbA1c降低但差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

2.2 兩組胰島α細胞功能指標水平比較 與NGT組比較，治療前GDM組OGTT 0、1、2、3 h GL及AUCGL均高（P均<0.05）；與治療前比較，治療后GDM組OGTT 0、1、2、3 h GL及AUCGL均降低（P均<0.05）。見表2。

表1 兩組血糖水平比較（±s）

表1 兩組血糖水平比較（±s）

注：與NGT組比較，*P<0.05；與同組治療前比較，#P<0.05。

組別NGT組GDM組治療前治療后n 33 32 FPG 4.26±0.24 5.97±0.60*4.38±0.34#GLU（mmol/L）OGTT 1 h 8.03±0.91 10.43±1.68*8.75±0.73#OGTT 2 h 5.44±0.93 9.42±1.06*5.85±0.97#OGTT 3 h 4.34±0.46 5.49±1.13*4.52±0.51#AUCGLU［mmol/（L·h）］17.78±1.41 25.58±2.12*18.19±1.86#HbA1c 4.33±0.45 4.93±0.68 4.68±0.73

表2 兩組胰島α細胞功能指標水平比較（±s）

表2 兩組胰島α細胞功能指標水平比較（±s）

注：與NGT組比較，*P<0.05；與同組治療前比較，#P<0.05。

組別NGT組GDM組治療前治療后n 33 32 GL（pg/mL）OGTT 0 h 136.00±31.95 164.15±53.93*139.90±45.94#OGTT 1 h 107.69±29.91 194.15±81.08*156.71±70.32#OGTT 2 h 103.80±25.84 207.70±64.36*162.58±68.76#OGTT 3 h 89.52±17.28 192.46±52.52*152.13±59.17#AUCGL［mmol/（L·h）］324.24± 44.07 573.16±103.48*462.54± 79.21#

2.3 兩組胰島β 細胞功能指標水平比較 與NGT組比較，治療前 GDM 組 HOMA-IR 及 OGTT 0、2、3 h INS、AUCINS均高（P均<0.05），OGTT 1 h INS及AU?CINS/AUCGLU 均低（P均<0.05）；與治療前比較，治療后GDM 組HOMA-IR 及OGTT 0、1、2、3 h INS、AU?CINS 均降低（P均<0.05），AUCINS/AUCGLU 升高（P<0.05）。見表3。

2.4 兩組炎癥因子水平比較 與NGT 組比較，治療前GDM 組IL-6、TNF-α、CRP 水平高（P均<0.05）；與治療前比較，治療后 GDM 組 IL-6、TNF-α、CRP 水平降低（P均<0.05）。見表4。

3 討論

近年來，隨著人們生活水平不斷提高、飲食習慣的改變以及二胎政策的開放，GDM 的發病率呈上升趨勢［5-6］。有研究證實，GDM 會導致孕婦及胎兒產生一系列嚴重的近、遠期并發癥或合并癥，進一步影響母嬰的生命健康［7］。目前，GDM 的發病機制尚不完全清楚，有關GDM 患者胰島β 細胞功能的研究較多，認為胰島β 細胞功能缺陷和INS 抵抗是GDM 發病的最主要機制［8］，且GDM 患者胰島 β 細胞功能缺陷呈進行性進展［9-10］，但對胰島α 細胞功能和炎癥因子在GDM 發病中的作用研究較少，為進一步探討GDM 發病機制，尤其是探討胰島α 細胞功能和炎癥因子在GDM發病中的作用，我們開展了此研究。

表3 兩組胰島β細胞功能指標水平比較（±s）

表3 兩組胰島β細胞功能指標水平比較（±s）

注：與NGT組比較，*P<0.05；與同組治療前比較，#P<0.05。

組別NGT組GDM組治療前治療后n 33 32 HOMA-IR 1.56±0.50 3.70±0.85*2.53±0.72#INS（pmol/L）OGTT 0 h 49.61±16.34 84.15±19.48*75.43±23.13#OGTT 1 h 516.28±150.51 392.52±122.75*302.43±110.54#OGTT 2 h 326.59±129.26 452.64±166.55*385.89±125.39#OGTT 3 h 105.36± 37.51 333.80±136.25*210.41± 88.34#AUCINS［mmol/（L·h）］920.36±271.05 1 054.13±216.02*829.69±176.85#AUCINS/AUCGLU 52.22±16.43 41.45± 9.20*50.14±10.32#

表4 兩組IL-6、TNF-α、CRP水平比較（±s）

表4 兩組IL-6、TNF-α、CRP水平比較（±s）

注：與NGT組比較，*P<0.05；與同組治療前比較，#P<0.05。

組別NGT組GDM組治療前治療后n 33 32 IL-6（ng/mL）63.26± 9.86 93.54±13.21*71.02± 8.97#TNF-α（ng/mL）4.09±0.39 6.53±0.71*5.01±0.67#CRP（mg/L）1.69±0.54 6.01±1.78*3.86±1.05#

妊娠年齡是GDM 的獨立危險因素，本研究中，GDM 組的妊娠年齡也高于NGT組，提示孕婦年齡越大，罹患GDM 的風險也越高。在正常妊娠狀態下體內拮抗INS 的激素如催乳素、胎盤生乳素、孕激素等分泌增加，易導致INS 抵抗，胰島β 細胞需要代償性分泌更多的INS 來維持血糖正常，一旦失代償，即可引起血糖升高，導致GDM 的發生。本研究也證實，GDM 組各時間點血糖均高于NGT 組。HbA1c 反映近8～12 周血糖水平。本研究中GDM 組血糖高于NGT 組，但兩組HbA1c 比較差異無統計學意義。考慮可能與患者病程尚短，還未導致HbA1c 升高有關。

胰島α 細胞主要分泌GL，故空腹GL 水平用于評價基礎狀態下胰島α 細胞功能；AUCGL 用于評價糖負荷狀態下胰島α 細胞功能。正常情況下，進餐后血糖升高抑制α 細胞分泌GL，減少肝糖輸出，防止餐后高血糖；空腹時血糖水平下降，GL分泌增多，促進糖異生、肝糖輸出，避免空腹低血糖。GL 分泌異常是餐后血糖調節異常的重要因素［11］。本研究顯示，GDM 組 OGTT 0、1、2、3 h GLU 水平及 AUCGL 高于NGT 組，證實GDM 患者存在GL 分泌增多。可能與高糖毒性有關。高血糖減弱了α細胞對血糖的敏感性，當出現高血糖時，葡萄糖抑制GL 分泌的能力減弱，GL的分泌不能隨之減少。GDM患者胰島α細胞分泌GL 增多，對葡萄糖的敏感性下降，與2 型糖尿病患者相似［12］。

胰島β 細胞主要分泌INS，空腹INS 水平用于評價基礎狀態下胰島β 細胞功能；AUCINS、AUCINS/AUCGLU 用于評價糖負荷狀態下胰島β 細胞分泌功能；HOMA-IR 用來評估INS 抵抗程度。本研究發現，GDM 組 HOMA-IR 高于 NGT 組，提示 GDM 患者較正常妊娠婦女存在更為強烈的IR，與施鳳漣等［13］研究結論一致。INS 分泌模式缺陷在葡萄糖負荷下暴露會更充分［14］。本研究采用葡萄糖負荷前后各時間點的INS、AUCINS、AUCINS/AUCGLU 來評估胰島β 細胞分泌 INS 的功能狀態。AUCINS、AUCINS/AUCGLU 都是反映胰島β 細胞功能的指標，代表了葡萄糖負荷狀態下胰島β 細胞分泌INS 的能力，但AUCINS/AUCGLU 同時結合了血糖水平，比單純的AUCINS 更能準確反映葡萄糖負荷狀態下胰島β 細胞分泌INS 的能力。本研究結果顯示，GDM 組OGTT 0、2、3 h INS及AUCINS 較NGT 組高，AUCINS/AUCGLU 較 NGT 組低。提示 GDM 患者胰島 β 細胞代償性分泌INS 增多，盡管如此，相對于葡萄糖負荷后增高的血糖水平而言，這種代償性的INS 分泌作用仍顯不足，提示GDM 患者存在葡萄糖負荷后胰島β 細胞功能降低。此外，本研究還顯示，GDM 組OGTT 1 h INS 低，INS 分泌高峰出現在 OGTT 2 h。提示GDM 患者同時存在INS 分泌異常，表現為INS分泌高峰延遲。

近年來，炎癥與胰島功能的關系越發受到關注。研究表明，炎癥因子升高可影響胰島β 細胞功能，導致IR，二者關系密切［15-16］。IL-6、TNF-α 和CRP為體內較為常見的炎癥因子，參與并介導機體炎癥反應的多個過程，是反映機體炎癥的指標。IL-6 由單核巨噬細胞、T 淋巴細胞等分泌，可影響IR。TNF-α 主要由單核巨噬細胞分泌，可使脂肪細胞中的轉運葡萄糖的蛋白活性表達降低，IR 程度增強，在IR 中也發揮重要作用。CRP 為急性時相蛋白，其水平上升與IR、糖尿病等密切相關，高糖毒性可刺激CRP 分泌增多，進一步加重糖尿病的進展［17］。本研究也發現，GDM 組 IL-6、TNF-α 和 CRP 高于 NGT組，提示GDM 患者體內炎癥因子水平升高，其通過誘發或增強IR參與了GDM的發生發展。

本研究對GDM 患者進行了降糖干預。在給予飲食控制和胰島素治療后，GDM 患者FPG，OGTT 1、2、3 h GLU，AUCGLU，OGTT 0、1、2、3 h GL，AUCGL，HOMA-IR，OGTT 0、1、2、3 h INS，AUCINS，IL-6，TNF-α，CRP 均降低，AUCINS/AUCGLU 升高，提示GDM患者經治療后血糖、胰島α和β細胞功能改善，炎癥減輕。因此上述改變可能是因為經干預治療后糖毒性減輕，炎癥因子水平下降，從而減輕IR，同時糖毒性緩解后，α 細胞對血糖的敏感性也改善。此外，研究發現，經干預治療后，GDM 患者INS 分泌高峰仍出現在OGTT 2 h，提示干預治療雖可改善GDM患者胰島β細胞功能，尚不能改善其分泌模式異常，同時，其HbA1c 雖較治療前降低，但差異無統計學意義，考慮可能與患者血糖達標時間尚短，還不足以引起HbA1c 降低有關。盡管如此，對GDM 患者而言，飲食控制及胰島素治療仍然是一種行之有效的治療措施。

綜上所述，本研究提示，GDM 患者既存在IR 和胰島β 細胞功能缺陷，也存在胰島α 細胞功能異常，同時存在炎癥因子水平異常，這與T2DM 的發病機制極為相似。高糖毒性、胰島α 細胞功能異常、IR、胰島β 細胞功能缺陷以及炎癥因子之間相互影響，共同參與 GDM 的發生發展。KHAN 等［18］認為，GDM和糖耐量減低均是 T2DM 的前期，GDM 與 T2DM 有類似的代謝異常與發病基礎［19］。本研究結果也支持上述觀點，因此，GDM患者也是T2DM高危人群。積極的生活方式干預和INS 治療有很好的療效，可有效緩解高糖毒性，減輕胰島α細胞功能異常，減輕IR和胰島β細胞功能缺陷，降低炎癥因子水平，是目前國內治療GDM 的主要措施。本研究還存在不足之處，樣本量有限，觀察時間短，未跟蹤觀察GDM 患者妊娠后期的胰島α、β 細胞功能及炎癥因子變化，也缺乏炎癥因子與胰島α 細胞功能之間關系的研究。還需擴大樣本，延長觀察時間，獲取更多的數據。