成纖維細胞生長因子21在妊娠期糖尿病中的變化意義研究*

李瑞英 袁心愿 于 凡 劉川交 張益多,

1 四川大學華西第二醫院檢驗科，四川省成都市 610000; 2 出生缺陷與相關婦兒疾病教育部重點實驗室;3 成都市青白江婦幼保健院檢驗科

妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus，GDM)是妊娠期間最常見的并發癥之一，會增加不良妊娠結局風險，嚴重危害胎兒和產婦的生命安全。因此對于GDM早期診斷和治療十分重要[1]。口服葡萄糖耐量試驗(OGTT)是目前臨床診斷GDM的常規手段，盡管患者可以忍受服糖過程，但是重復采血以及較長的檢測等待時間是難以解決的問題。成纖維細胞生長因子21(Fibroblast growth factor,FGF21)是一種由肝臟產生，調節機體糖代謝的分泌型因子。當機體發生糖脂代謝紊亂時，FGF21能夠增強機體對胰島素的敏感性，從而改善機體胰島素抵抗程度，維持穩定的血糖水平[2]。研究發現FGF21作為一種新型成纖維細胞生長因子，可不依賴胰島素調節血糖，提高脂肪組織對葡萄糖攝取，調節胰島B細胞功能。同時FGF21參與新陳代謝，可減少機體對脂肪細胞的攝取和堆積[3]。目前已有研究發現，在糖尿病以及肥胖等代謝疾病中FGF21的水平發生變化[4]。但目前國內外對于FGF21在妊娠期糖尿病過程中的變化尚不明確，本研究擬通過對GDM孕婦血清中FGF21的檢測，探討FGF21與GDM的關系，為臨床GDM早期診斷與干預提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料 根據2011年ADA發布的《糖尿病醫學診斷標準》，于2021年2—5月選取82例首次診斷為GDM的孕婦作為GDM組，年齡(31.02±3.61)歲，孕周(25.08±1.66)周。同時選取94例在產科門診就診的健康孕婦作為對照組，年齡(30.98±3.91)歲，孕周(25.48±2.05)周。兩組在年齡以及孕周上不存在明顯差異。所有研究對象均為首次單胎妊娠，本研究經本院臨床試驗倫理委員會批準，所有受試者自愿參加并在入組前均簽署了知情同意書。妊娠期糖尿病的診斷標準：孕婦在24～28周進行OGTT測定空腹血糖、餐后1h和餐后2h血糖，如果滿足以下任一條件，則診斷為GDM：(1)空腹血糖≥5.1mmol/L；(2)餐后1h血糖≥10mmol/L；(3)餐后2h血糖≥8.5mmol/L。排除標準：(1)孕前患有糖尿病；(2)患先天性遺傳代謝性疾病；(3)患有嚴重肝、腎臟疾病；(4)糖尿病家族史。

1.2 方法

1.2.1 標本收集與保存：使用分離膠真空采血管采集GDM患者和正常妊娠期婦女靜脈血3～4ml，靜置待凝集后3 500r/min，離心10min后分離血清。所有血清存放于-80℃冰箱統一進行檢測。嚴格按照試劑說明書進行檢測，保證結果準確性。

1.2.2 生化指標檢測：采用Atellica solution SCI西門子全自動生化分析儀檢測空腹血糖(FPG)、載脂蛋白A1(ApoA1)、載脂蛋白B(ApoB)、總膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、Hcy、高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平。采用Brservice D100糖化血紅蛋白分析儀分析糖化血紅蛋白(HbA1c)水平。整個分析過程嚴格按照儀器操作說明進行操作，保證數據的準確性。并將待測標本檢測數據做好備份和分析。

1.2.3 FGF21含量檢測：本次實驗采用海聯生物人FGF21酶聯免疫分析試劑盒(試劑批號04/2021)檢測兩組標本的FGF21水平含量。試劑盒采用夾心法酶聯免疫吸附法，定量分析人血清中FGF21的含量。本次實驗嚴格根據試劑盒說明書操作步驟進行。

2 結果

2.1 兩組糖脂代謝指標分析 兩組孕婦血清中ApoA1、TC、TG、HDL-C比較差異均無統計學意義(P>0.05)。GDM組空腹血糖、餐后1h血糖和餐后2h血糖、HbA1c、LDL-C、Hcy顯著高于對照組(P<0.05)。對照組中ApoB濃度高于GDM組孕婦(P=0.029)。具體結果見表1。

表1 糖脂代謝指標分析

2.2 兩組孕婦血清中FGF21水平分析 通過對GDM組和對照組血清中FGF21含量進行分析，發現GDM組血清中FGF21濃度為249.44(214.25,288.33)ng/L，明顯高于對照組的208.69(129.91,250.0)ng/L(Z=2.229，P<0.001)。

2.3 FGF21與糖脂代謝指標相關性分析 通過血清FGF21水平與各糖脂代謝指標的相關性分析，發發現血清中FGF21水平與HbA1c呈正相關(P<0.001)，與ApoB、Hcy、LDL-C相關性較弱(P>0.05)。具體結果見表2。

表2 FGF21與糖脂代謝指標相關性分析

2.4 差異性生化指標檢測GDM的ROC曲線分析 差異性生化指標HbA1c、ApoB、Hcy、LDL-C以及FGF21診斷GDM的曲線下面積(AUC)分別為0.572、0.597、0.722、0.601、0.743，具體診斷效能分析見圖1。將AUC低于0.7的低診斷價值的指標進行排除。最后納入FGF21與Hcy。通過FGF21-Hcy指標聯合診斷，曲線下面積0.871。見圖2、表3。

圖1 差異性生化指標檢測GDM的ROC曲線

圖2 FGF21、Hcy聯合檢測GDM的ROC曲線分析

表3 差異性生化指標檢測GDM效能分析

3 討論

隨著生活水平和飲食習慣的改變，GDM 發病率呈現逐年上升趨勢。根據流行病學調查顯示，我國GDM發病率為7.6%～23.19%[5-6]。GDM婦女體內存在不同程度的糖脂代謝紊亂。在本研究中，GDM組空腹血糖、餐后1h和2h血糖以及HbA1c明顯高于健康妊娠期婦女。在脂代謝指標分析中，GDM組LDL-C、Hcy顯著高于健康妊娠期婦女。由于體內糖脂代謝紊亂等因素，GDM孕婦產后出血、妊娠期高血壓、胎膜早破、羊水過多以及胎兒窘迫等不良妊娠結局風險明顯高于正常孕婦，所以對GDM的規范化診療十分必要[7]。目前臨床常用OGTT方法診斷妊娠期糖尿病，但是單純OGTT實驗篩查妊娠期糖尿病存在一定缺陷，患者空腹狀態下需重復多次檢測，飲用過飽和糖水后產生不適感，且難以監測早期糖脂代謝異常[8]。

在2000年，Nishimura等人[9]利用同源PCR在鼠胚胎中分離新型成纖維細胞生長因子FGF21。FGF21位于人體19號染色體上，是成纖維細胞生長因子的亞家族，FGF21由209個氨基酸殘基多肽組成，在肝臟、組織和胸腺中表達分泌但在肝臟中表達占主要部分。FGF21在機體能量平衡的調節過程中起著重要作用[10]。研究表明，糖尿病患者血清中FGF21水平與機體糖脂代謝和胰島素抵抗有關。在動物實驗中發現，FGF21表達增強可以有效改善肥胖小鼠肝臟胰島素抵抗情況。mTORC1復合體過表達與胰島素抵抗病理過程相關，而FGF21可通過抑制mTORC1復合體活性，增加肝臟胰島素敏感性，促進肝臟糖原儲存來增加葡萄糖的利用，進而調節全身葡萄糖代謝的動態平衡[11-12]。

FGF21在低蛋白環境中顯著升高，但在其他各種情況下，如禁食、過量喂養、生酮飲食和高碳水化合物飲食中FGF21表達同樣出現上調。與體重正常的動物和人群相比較，肥胖和糖尿病動物模型以及疾病人群中血清FGF21濃度升高。本研究發現，GDM組血清中FGF21濃度明顯高于對照組，這與馬艷慶、江芳芳等[13-14]的研究結果一致。同時發現FGF21與HbA1c呈正相關性，說明FGF21與機體糖代謝之間存在關系。一方面FGF21促進胰島素合成、增加胰島素敏感性、降低胰島脂肪化和胰腺炎的產生，并改善葡萄糖清除率。同時FGF21具有與胰島素類似作用，當出現糖脂代謝紊亂時，能直接調節脂肪中葡萄糖的攝取、脂肪的生成與分解，血清中FGF21增加，并引起代償性胰島素抵抗反應[15]。

FGF21對血脂代謝的影響并不明確。在一項肥胖小鼠的研究中，發現FGF21可以通過Jumonji-D3組蛋白脫甲基酶激活肝臟自噬和脂質降解，從而改善肥胖小鼠肝脂肪變性程度[16]。一項FGF21前期臨床實驗也發現，FGF21的使用可以有效改善非酒精性脂肪肝患者體內血脂異常、肝脂肪分數和肝纖維化血清標志物[17]。而在一項對韓國肥胖患兒血脂水平和FGF21的研究中發現，在調整基礎指標后，血清中FGF21與HDL和甘油三酯相關性較弱[18]。在本研究中發現，盡管GDM孕婦存在一定的血脂指標異常，但是與FGF21之間并不密切，這可能與疾病的主要病理表型不同有關。在GDM孕婦疾病初期，體內主要表現為糖代謝的異常，脂代謝作用在GDM病理過程中并不明顯。孕中晚期由于孕婦活動量的減少，營養物質的攝入，脂肪組織出現累積。本研究缺少GDM疾病后期患者的數據，GDM病程后期FGF21與脂代謝之間的關系需要進一步進行研究。

不良妊娠發病率與糖脂代謝紊亂之間具有一定相關性，在孕早期檢測孕婦糖脂代謝水平對臨床診斷GDM、改善妊娠結局具有重要意義[19]。HbA1c可反映機體8～12周內的血糖水平。本研究發現，FGF21與HbA1c呈正相關性。說明FGF21在一定程度上或可反映GDM孕婦的糖代謝異常，對于GDM孕婦具有預測診斷作用。通過ROC曲線分析可知FGF21對于GDM具有良好的診斷價值，當FGF21結合Hcy診斷GDM，可以有效提高靈敏度和特異性，診斷效能得到進一步提升。

綜上所述，FGF21可作為妊娠期糖尿病輔助診斷指標，為臨床早期預測GDM提供合理的診斷依據。FGF21聯合Hcy有效提高GDM診斷效能，可在GDM臨床診斷中發揮重要作用。本次實驗存在一定的局限性，首先標本數量較少，后期我們將納入更多的研究對象，研究FGF21在GDM中的參考范圍；其次GDM中FGF21變化機制還有待研究，這將為臨床治療GDM提供新的思路。