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论著 |多囊卵巢综合征合并妊娠期糖尿病患者铁代谢与胰岛素抵抗的关系

时间:2020-03-03 14:11:55

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冯艳1 于泉2 宋新娜1 张立11 烟台毓璜顶医院临床营养科264000;2 江苏省连云港市妇幼保健院营养科 222002通信作者:冯艳,Email:yyfy20662@, 电话:0535-6691999-82114

[摘要] 目的分析多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)合并妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)患者铁代谢改变及与胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)的关系。方法选择1月至2月在烟台毓璜顶医院常规产检,妊娠24~28周的孕妇为筛查对象。确诊为GDM的孕妇60例为GDM组,既往诊断为PCOS且合并GDM的孕妇60例为多囊卵巢合并妊娠期糖尿病(polycystic ovary syndrome with gestational diabetes mellitus, PGDM)组,同时按年龄段进行1:1:1匹配,选择正常孕妇60例为正常对照(NC)组。检测3组患者血糖、胰岛素、血红蛋白(Hb)、铁代谢(血清铁、铁蛋白、转铁蛋白饱和度)水平,并评估患者氧化应激损伤及炎症水平的改变,利用多元线性回归法分析铁代谢指标与炎症指标及IR的关系。结果与NC组相比,PGDM组Hb水平降低,铁蛋白(SF)、转铁蛋白饱和度(TS)升高[F=3.55、8.24、5.10,均P<0.05 ];丙二醛(MDA)水平升高,超氧化物歧化酶(SOD)水平降低[F=11.11、7.24,均P<0.01 ];肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)水平升高[F=4.02、19.06,均P<0.05 ];与GDM组相比,PGDM组Hb水平降低,SF、TS升高,HOMA-IR、MDA、TNF-α、IL-6水平均升高(均P<0.05)。MDA、TNF-α、IL-6与SF呈正相关(r=0.42、0.43、0.56,均P<0.05),与TS呈正相关(r=0.61、0.42、0.52,均P<0.01);SF、TS与胰岛素抵抗指数呈正相关(r=0.39、0.41,均P<0.01)。结论PGDM患者铁沉积状况导致机体氧化应激损伤程度升高,炎症反应增加,从而加重了IR程度。铁代谢紊乱可能与PGDM患者血糖升高机制有关。

[关键词]多囊卵巢综合征;妊娠期糖尿病;铁代谢;氧化应激;炎症因子;胰岛素抵抗

多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome,PCOS)是一种常见的女性内分泌和代谢紊乱性疾病[1]。PCOS患者易发生妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM),核心机制可能与胰岛素抵抗(insulin resistance,IR)相关。50%~70%的PCOS患者存在IR,而PCOS患者妊娠后,雌激素、孕激素、催乳素等妊娠激素的分泌增加,导致IR程度进一步增加,糖代谢紊乱,继而发生GDM。另外,多囊卵巢综合征合并妊娠期糖尿病(polycystic ovary syndrome with gestational diabetes mellitus, PGDM)患者发生子痫前期和妊娠期高血压的风险显着增加,且早产率、新生儿低血糖和新生儿高胆红素血症的发生率也显着高于单纯GDM患者[2-3]。

既往研究提示铁过负荷在糖尿病发生发展过程中发挥重要作用[4-5],影响机制可能与氧化应激损伤相关[6]。但铁代谢在PGDM患者的变化及影响机制尚不明确。本研究拟对PGDM患者铁代谢水平及与IR的关系加以阐述,旨在了解PGDM患者的铁代谢情况和血糖的影响机制,为PGDM的发病机理提供新的线索。

01资料与方法

1.1 研究对象

选择1月至2月在烟台毓璜顶医院行常规产科检查,妊娠24~28周的孕妇为筛查对象。患者行75g葡萄糖耐量试验(OGTT)确诊为GDM的孕妇60例为GDM组,既往诊断为PGDM的孕妇60例为PGDM组,同时按年龄段进行1:1:1匹配,选择血糖正常孕妇60例为NC组。3组孕妇年龄均介于25~37岁,其中25~28岁各16例,28~31岁各19例,31~34岁各15例,34~37岁各10例。

诊断标准:GDM诊断标准根据美国糖尿病学会(ADA)制定的标准[7-8];PCOS诊断标准参照欧洲人类生殖与胚胎学学会 (ESHRE)鹿特丹修订的诊断标准[9]。纳入标准:孕妇均为首次妊娠,无糖尿病家族史,孕前未合并糖尿病、高血压等疾病,妊娠期未应用激素或其他影响糖代谢的药物。排除标准:其他影响铁蛋白及炎症指标的疾病,如呼吸道疾病、泌尿系感染等。本研究遵循程序符合烟台毓璜顶医院伦理委员会制定的伦理学标准,且得到伦理委员会批准(伦理批号:烟毓医伦理审[]105号)。本研究中所纳入孕妇均告知研究目的,并签署知情同意书。

1.2研究方法

1.2.1 一般指标记录3组孕妇的年龄、孕周、身高、孕前体重等一般临床资料,计算孕前体质指数(body mass index,BMI)=孕前体重(kg)/身高(m2)。

1.2.2 检验指标测定 3组孕妇孕24~28周隔夜禁食8~10 h后,留取静脉血。葡萄糖氧化酶法测定患者空腹、1 h、2 h血糖;电化学发光法检测患者血清胰岛素水平;血红蛋白(Hb)、C反应蛋白(CRP)水平的检测利用日本Sysmex全自动血球、生化分析仪;血清铁(Fe)用ELISA法检测,总铁结合力(TIBC)、铁蛋白(SF)用免疫比浊法检测,转铁蛋白饱和度(TS)=Fe/TIBC×100%;丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)利用氯化硝基四氮唑蓝 (NBT) 光化还原法检测(南京建成生物工程研究所);肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)均采用放射免疫分析法检测(北京北方生物技术研究所);IR水平评价利用稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)=空腹胰岛素(Fins) (mU/L) ×FPG (mmol/L)/22.5;

1.3 统计学分析

采用SPSS 19.0统计软件进行分析,数据以

表示,3组数据间均数比较采用单因素方差分析(两两比较采用LSD法),非正态分布资料经对数转换后进行比较。采用多元线性回归法分析Fe、SF、TS与炎症水平及IR水平的相关性。所有假设检验均采用双侧检验。P<0.05为差异有统计学意义。

02结 果

2.1 一般情况比较

3组孕妇年龄、孕周差异均无统计学意义(P>0.05)。PGDM组与GDM组孕前BMI均高于NC组,且差异有统计学意义[(29.8±3.2)、(26.7±4.1)、(24.1±3.4),均P<0.05]。

2.2 血红蛋白、铁水平及IR水平的比较

2.2.1 血红蛋白与铁水平 与NC组相比,PGDM组Hb水平降低,SF、TS均升高(均P<0.05);与GDM组相比,PGDM组Hb水平降低,SF、TS均升高(均P<0.05);与NC组相比,GDM组SF、TS均升高(均P<0.05)(表1)。

2.2.2 IR水平 与GDM组相比,PGDM组IR水平升高,且两组IR水平均高于NC组(P<0.05)(表1)。

2.3 氧化应激与炎症水平的比较

2.3.1 氧化应激水平 与NC组相比,PGDM组及GDM组MDA水平均升高,SOD水平均降低(均P<0.01)(表2)。

2.3.2 炎症水平 与NC组相比,PGDM组及GDM组TNF-α、IL-6水平均升高(均P<0.05);与GDM组相比,PGDM组TNF-α、IL-6水平均升高(表2)。

2.4 孕妇铁水平与炎症水平及IR的相关性

2.4.1 孕妇铁水平与炎症水平的相关性 应用多元线性回归法,将MDA、SOD、CRP、TNF-α、IL-6作为应变量,校正BMI后,结果显示PGDM组MDA、TNF-α、IL-6与SF呈正相关(均P<0.05),且与TS呈正相关(均P<0.01),而SF、TS与SOD均呈负相关(均P<0.05);GDM组IL-6与SF呈正相关(P<0.05)且MDA、TNF-α、IL-6与TS呈正相关(均P<0.05),而SF、TS与SOD均呈负相关(均P<0.05)(表3)。

2.4.2 孕妇铁水平与IR的相关性 应用多元线性回归法,将HOMA-IR作为应变量,校正BMI后,结果显示PGDM组SF、TS均与HOMA-IR呈正相关(均P<0.01);GDM组SF、TS均与HOMA-IR呈正相关(均P<0.01);NC组SF与HOMA-IR呈正相关(P<0.01)(表3)。

03讨 论

GDM发病率逐年升高,根据国际糖尿病与妊娠研究协会(IADPSG)的标准,我国部分地区GDM的患病率甚至高达19.7%[10]。PCOS是生育期女性常见的内分泌疾病,IR和高胰岛素血症是其病理生理学基础,PCOS的存在可能会增加GDM 的发生风险,且会导致更严重的妊娠结局[2-3]。

女性怀孕过程属轻型、长期、慢性的应激,而GDM患者存在应激适应障碍情况,氧化应激损伤程度加强,从而导致IR加重,引起血糖升高[11]。既往研究发现,铁过负荷与GDM的发生发展密切相关,可能是体内铁离子通过Fenton反应催化自由基生成,自由基在铁离子的作用下启动一系列的自连锁反应,引起氧化应激损伤,从而升高血糖[12-13]。国内研究发现,PCOS妊娠患者铁蛋白水平升高,铁代谢紊乱,从而导致妊娠不良结局[14]。铁代谢异常可能在PGDM患者发病过程中发挥重要作用。

本研究结果显示,GDM患者铁蛋白水平增加,氧化应激损伤增强,IR程度增加,与国内外研究结果相符[12-14]。与GDM患者相比,PGDM患者铁蛋白、转铁蛋白饱和度进一步升高,且氧化应激损伤程度进一步加重,IR水平更强。有研究表明,PCOS患者体内存在轻度炎症状态,可能与IR的发生相关[15]。TNF-α为IR的预测因子,IL-6可能会通过促进脂质氧化,抑制胰岛素肝糖原代谢引起IR升高血糖,而CRP代表了机体的炎症水平[16]。本研究发现PGDM患者TNF-α、IL-6水平显着升高,且与机体氧化损伤及IR程度呈正相关,而CRP略有升高趋势,但差异无统计学意义,可能是采用纳入排除标准后,PGDM患者例数相对过少,且患者体内存在慢性、轻型的炎症状态,并不一定引起CRP的显着改变。

PGDM患者体内铁储存增加导致氧化及炎症损伤增强,IR增加。铁储存增加可能会减少肝脏和肌肉组织对胰岛素的摄入,降低肝脏对胰岛素的灭活作用,导致高胰岛素血症;另一方面胰岛素的增加会促进铁的沉积,导致氧化及炎症损伤,抑制胰岛素的生物活性,形成恶性循环。

综上所述,PGDM患者体内铁代谢紊乱,加重了机体的氧化及炎症损伤,导致IR,从而升高血糖。对于妊娠期女性补铁是否会增加GDM发生风险, PCOS患者妊娠后是否需补铁,这些都是值得研究的问题。因研究中收集患者例数有限,对PGDM的发生机制仅为临床观察,具体作用机理尚需大量的基础试验来阐述分析和验证,这将为PCOS患者预防GDM的发生提供新的思路。

利益冲突声明:所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献略

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