益生菌對妊娠糖尿病患者胰島素抵抗及腸道菌群結構的影響

林旋霞 黃漢偉 吳仁 吳靜 顧秀蘭 詹永穎 蘇瓊

1.廣東省中山市陳星海醫院內分泌科，廣東中山 528415；2.廣東省中山市陳星海醫院營養科，廣東中山 528415；3.廣東省中山市陳星海醫院產科，廣東中山 528415；4.廣東省中山市陳星海醫院腎內科，廣東中山 528415

妊娠糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）是指在妊娠期首次發生或發現的糖耐量異常，GDM可導致早產、流產、胎兒畸形等并發癥，發生不良妊娠結局的風險是正常孕婦的1.75倍[1]。腸道菌群紊亂可介導慢性炎癥反應及免疫系統紊亂，導致糖脂代謝紊亂和胰島素抵抗，引起GDM 發生[2-3]。補充益生菌可平衡腸道菌群，增加腸道有益微生物豐度，并具有良好的降血糖效果[4-5]。本研究擬探討益生菌對GDM 患者糖脂代謝、胰島素抵抗、腸道菌群結構及妊娠結局的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2020 年1 月至2021 年1 月廣東省中山市陳星海醫院（以下簡稱“我院”）就診的98例GDM 患者。納入標準：①單胎妊娠，符合《妊娠合并糖尿病診治指南（2014）》[6]診斷標準；②年齡＞18 歲；③依從性良好。排除標準：①同時其他妊娠合并癥；②合并腸道疾病；③免疫系統疾病；④近期服用益生菌。采用隨機數字表法將患者分為兩組，每組49例。觀察組年齡20～39 歲，平均（27.11±6.18）歲；確診孕齡25～28 周，平均（26.80±1.05）周；孕前體重指數（body mass index，BMI）為21～26 kg/m2，平均（24.05±1.77）kg/m2。對照組年齡21～39 歲，平均（27.06±6.13）歲；確診孕齡24～29 周，平均（26.57±1.13）周；孕前BMI 為20～26 kg/m2，平均（24.35±1.81）kg/m2。兩組年齡、確診孕齡、孕前BMI 比較，差異無統計學意義（P ＞0.05），具有可比性。所有受試者均知情同意，簽署知情同意書。本研究已經獲得我院倫理委員會批準（倫理批號：20180704-1）。

1.2 治療方法

對照組每日檢測血糖（空腹、餐后2 h 及睡前），給予門冬胰島素（丹麥諾和諾德公司，生產批號：191218）皮下注射治療，至妊娠結束。用藥期間指導患者合理飲食，避免高糖、高脂飲食，進食高蛋白、高維生素食物和孕期低糖營養品。觀察組在對照組的基礎上加服益生菌Probio-Tics（美國時刻公司），含乳雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌、植物乳桿菌、羅伊氏乳桿菌和鼠李糖乳桿菌（活菌數≥300 億CFU/袋，生產批號：20191024），30℃左右溫開水沖服，1 袋/次，1 次/d，連續用藥10 周（確診GDM 接受治療開始服用）。

1.3 觀察指標

①治療結束后評估療效[7]：顯效，治療后空腹血糖（fasting blood glucose，FBG）、餐后2 h 血糖（2 h postprandial blood glucose，2hPG）較治療前下降＞40%，且糖化血紅蛋白（glycosylated hemoglobin，HbA1c）降至正常或較治療前下降＞30%；有效，PFG、2hPG 下降20%～40%，HbAlc下降10%～30%；無效，PFG、2hPG 下降＜20%，HbA1c下降＜10%。治療有效率=（顯效+有效）/總例數×100%。②糖脂代謝和胰島素抵抗指標：治療前后抽取患者空腹靜脈血3 ml，經室溫凝固后取血清離心（4℃下離心15 min，轉速為3000 r/min，離心半徑15 cm）后取上清液上機檢測。日本奧林巴斯AU5821 全自動生化分析儀檢測總膽固醇（total cholesterol，TC）、甘油三酯（triglycerides，TG）、低密度脂蛋白膽固醇（low density lipoprotein cholesterol，LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）。鄭州安圖A2000 全自動化學發光測定儀及配套試劑檢測空腹胰島素（fasting insulin，FINS）、FBG、2hPG，日本愛科來全自動糖化血紅蛋白分析儀HA-8180 檢測HbAlc。計算穩態模型胰島素抵抗（homeostasis model assessment-insulin resistance，HOMA-IR）指數=（FBG×FINS）/22.5[8]。③腸道菌群：治療前后采集兩組糞便標本，采用Foregene blood mini 試劑盒（成都福際生物技術有限公司）提取腸道菌群DNA，雅睿MA-6000熒光定量PCR 儀（濟南歐萊博電子商務有限公司）應用克隆基因構建的質粒作為標準品，構建菌屬標準曲線，計算菌屬相對豐度。④妊娠結局：觀察兩組剖宮產、胎膜早破、流產等發生情況。

1.4 統計學方法

采用SPSS 25.0 對所得數據進行統計學分析，計量資料采用均數±標準差（）表示，比較采用t 檢驗；計數資料采用例數和百分率表示，比較采用χ2檢驗。以P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組療效比較

觀察組總有效率高于對照組，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表1。

表1 兩組療效比較[例（%）]

2.2 兩組治療前后糖脂代謝和胰島素抵抗指標比較

治療后，兩組TC、TG、LDL-C、FBG、2hPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR 指數均低于治療前，HDL-C 高于治療前，且觀察組TC、TG、LDL-C、FBG、2hPG、HbA1c、FINS、HOMA-IR 均低于對照組，HDL-C 高于對照組，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表2。

表2 兩組治療前后糖脂代謝和胰島素抵抗指標比較（）

表2 兩組治療前后糖脂代謝和胰島素抵抗指標比較（）

注 與本組治療前比較，aP ＜0.05。TG：甘油三酯；TC：總膽固醇；HDL-C：高密度脂蛋白膽固醇；LDL-C：低密度脂蛋白膽固醇；FBG：空腹血糖；FINS：空腹胰島素；2hPG：餐后2 h 血糖；HbA1c：糖化血紅蛋白；HOMA-IR：穩態模型胰島素抵抗

2.3 兩組治療前后腸道菌群結構比較

對照組治療前后腸道菌群結構比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。治療后，觀察組瘤胃球菌、糞便擬桿菌、單形擬桿菌、毛螺科菌、多形擬桿菌、諾迪擬桿菌豐度均高于治療前，雙歧桿菌、霍氏真桿菌、黏液優桿菌、產氣莢膜梭菌豐度均低于治療前，且觀察組瘤胃球菌、糞便擬桿菌、單形擬桿菌、毛螺科菌、多形擬桿菌、諾迪擬桿菌豐度均高于對照組，雙歧桿菌、霍氏真桿菌、黏液優桿菌、產氣莢膜梭菌豐度均低于對照組，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表3。

表3 兩組治療前后腸道菌群結構比較（%，）

表3 兩組治療前后腸道菌群結構比較（%，）

注 與本組治療前比較，aP ＜0.05

2.4 兩組妊娠結局比較

兩組剖宮產、胎膜早破、流產、新生兒窒息、胎兒窘迫發生率比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。觀察組早產、巨大兒發生率低于對照組，差異有統計學意義（P ＜0.05）。見表4。

表4 兩組妊娠結局比較[例（%）]

3 討論

腸道菌群是人體最復雜的微生物群落，參與人體新陳代謝及免疫反應過程[8-9]。正常情況下，腸道菌群與宿主之間保持動態平衡，受飲食、內分泌、年齡等因素影響而發生菌群失調，導致肥胖和糖尿病等代謝性疾病的發生[10]。正常妊娠過程中，隨著孕齡的增加，腸道菌群會發生明顯的改變，但在整個孕期保持相對的穩定。但GDM 孕婦腸道菌群結構可出現明顯紊亂[11]。Kuang等[12]通過對妊娠21～29 周的GDM 孕婦糞便標本進行全基因組測序，發現GDM 孕婦腸道擬桿菌屬及克雷伯菌屬豐度增加，雙歧桿菌則明顯減少。腸道菌群失調可導致條件致病菌數量增加，腸道內脂多糖含量增加，脂多糖通過Toll 樣受體4 信號通路增加腸道通透性，導致大量內毒素入血，誘發慢性炎癥反應，進而影響胰島素信號通路，導致胰島素抵抗和GDM的發生[13-15]。益生菌是一類有益的活微生物產品，通過人為補充益生菌可改善胰島素分泌和代謝，起到降糖和改善胰島素抵抗作用[16-17]。Hajifaraji等[18]發現，益生菌組血清高敏C 反應蛋白、腫瘤壞死因子-α、丙二醛等低于安慰劑組，提示益生菌可通過降低機體炎癥反應和氧化應激達到治療GDM 的效果。Houttu等[19]的研究也顯示，對超重或肥胖孕婦補充益生菌可降低血清高敏C 反應蛋白水平。

本研究發現，在基礎降糖治療上增加益生菌治療可提高GDM 的降糖效果，且能改善糖脂代謝和胰島素抵抗。一項meta 分析結果顯示，對GDM 孕婦補充6～8 周的益生菌可顯著降低胰島素抵抗[20]。另一項納入10 個臨床隨機對照試驗和1139 名參與者的meta分析顯示，補充益生菌可有效降低FBG、FINS、IR、TC、TG 水平[21]。提示補充腸道益生菌可改善GDM 孕婦糖脂代謝和胰島素抵抗。

雙歧桿菌是最常見的有益菌，糖尿病患者腸道中雙歧桿菌的數量顯著減少[22-23]。霍氏真桿菌可將腸道膳食纖維轉化為短鏈脂肪酸，短鏈脂肪酸能調節全身能量平衡，并能誘導腸內糖異生維持葡萄糖穩態，抑制胰島素抵抗[24-25]。毛螺科菌與代謝功能障礙相關，誘導肥胖和糖尿病發病[26]。本研究結果顯示，補充益生菌可改善孕婦腸道菌群結構，提示通過口服益生菌，補充腸道有益菌，抑制有害菌增殖，恢復腸道菌群平衡，可改善糖脂代謝和胰島素抵抗。呂思婷等[27]指出，益生菌誘導腸道菌群的變化來控制體重增加并減少懷孕期間的并發癥，其中包括葡萄糖代謝紊亂。通過觀察妊娠結局發現觀察組早產比例低于對照組，分析原因為妊娠期間補充益生菌有效改善了母體高血糖和高血脂狀態，抑制高血糖對胎兒的影響，降低胎兒高血糖和胰島素抵抗的發生風險，繼而降低巨大兒比例。張心紅等[28]指出孕期補充益生菌可降低早產發生率。

綜上，在降糖治療基礎上增加益生菌可糾正腸道菌群結構紊亂，改善糖脂代謝紊亂，抑制胰島素抵抗，提高降糖效果，降低不良妊娠結局的發生率，在GDM治療中具有較高應用價值。