胰岛素抵抗与妊娠期糖尿病
在漫长的人类进化过程中,为孕育一个健康的孩子,为胎儿生长发育提供充足的以葡萄糖为主要形式的能量,每个孕妇都会发生生理性胰岛素抵抗,以减少母体葡萄糖利用。妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)与胰岛素抵抗密切相关,如何相关?笔者将对此进行阐释。一、妊娠与代谢性适应
妊娠是一件非常神奇的事情,是从无到有的美好奇迹。为保证胎儿正常生长发育,整个孕期母体每一个器官、系统都在不断进行适应性调整,内分泌代谢系统最直接的表现就是生理性胰岛素抵抗,以减少母体葡萄糖利用,确保母体源源不断向胎儿输送生长发育所需葡萄糖,二者之间密切相关且相互影响。
胰岛素抵抗不仅影响糖代谢,还影响脂代谢。正常孕妇孕期甘油三酯及总胆固醇升高2~3倍,孕晚期极低密度脂蛋白增加2.0~2.5倍。GDM患者胰岛素抵抗更重,血脂升高也更多。
无论孕前基础状态如何,所有孕妇孕期均发生这样的代谢性适应及生理性胰岛素抵抗。二、胰岛素抵抗与妊娠期糖尿病
正常孕妇孕期胰岛素敏感性下降50%~60%,孕晚期最重,同时胰岛β细胞代偿性增加胰岛素分泌以维持正常血糖。如胰岛素抵抗更重和(或)胰岛β细胞无法代偿,则发生GDM。具体表现在胰岛素作用靶器官如肝脏、骨骼肌及脂肪对葡萄糖的利用显著下降。
孕期脂肪含量显著增加,储存能量的同时也参与胰岛素抵抗发生。上述胎盘激素并不能解释妊娠期胰岛素抵抗的全部。脂肪因子及细胞因子对妊娠期胰岛素抵抗的发生发挥重要作用。胎盘不仅可分泌与白色脂肪类似的细胞因子与脂肪因子,而且还表达这些因子的受体。脂肪因子与细胞因子导致的慢性炎症是胰岛素抵抗及GDM发生的重要原因。脂联素增加胰岛素敏感性,从孕早期到孕晚期,脂联素水平逐渐下降,GDM持续低于NGT孕妇,提示脂联素参与胰岛素抵抗及GDM发生。其他较为确切的增加胰岛素抵抗的因子,如肿瘤坏死因子α、白介素6、瘦素、脂肪酸结合蛋白4等,GDM患者显著高于NGT孕妇。还有许多作用不是十分确切的因子如视网膜结合蛋白4、chemerin等[6],仍在探索的路上。三、可导致孕期胰岛素抵抗及GDM的危险因素
1.肥胖:
肥胖是胰岛素抵抗、GDM最强预测因子,也是子代肥胖最强相关因素。超重、肥胖育龄女性在孕前就可能已经存在不同程度的胰岛素抵抗和(或)慢性炎症状态,妊娠只是一次代谢应激试验。即使不发生GDM,单纯肥胖伴随的代谢异常也影响胎儿生长发育,增加围产期不良结局,其子代少年时代发生代谢相关疾病的风险增加,于是形成肥胖、胰岛素抵抗、代谢异常的恶性循环[8]。
2.多囊卵巢综合征(polycystic ovarian syndrome,PCOS):
PCOS患者不一定都肥胖,但由于睾酮水平升高,无论是否肥胖,PCOS患者内脏脂肪都增加,脂肪分解及游离脂肪酸增加,引起胰岛素抵抗及代谢异常。代偿性高胰岛素血症反过来又增加脂肪合成及炎症因子释放,进一步加重胰岛素抵抗[9]。相对于正常人,PCOS患者更容易在孕期体重增加过多,显著增加GDM风险[10]。
3.肠道菌群变化:
肠道是一个庞大的内分泌器官,从孕早期到孕晚期,肠道细菌丰度及分布发生着显著变化,提示肠道菌群参与母体代谢;孕晚期GDM与正常孕妇肠道菌群不同,表现为有益菌减少,有害菌增加[11]。提示细菌丰度及分布的变化,可能参与胰岛素抵抗及GDM发生。孕早期开始补充益生菌可能减少GDM发生风险,也可降低GDM患者胰岛素抵抗及空腹胰岛素水平[12]。但并非所有研究结果均一致,因此,关于肠道菌群对孕期胰岛素抵抗及GDM发生的作用,还有很多未知需要探索。
4.遗传因素:
1级亲属T2DM史是GDM的危险因素。孕期胰岛素抵抗遗传易感性与肥胖、PCOS、GDM和(或)T2DM均有关。
5.年龄:
2019年国际糖尿病联盟第9版世界糖尿病地图[13]显示,随年龄增加,孕期高血糖患病率增加,20~24岁增加约10%,25~29岁增加14%,30~34岁增加17.5%,25~39岁增加24%,40~44岁增加29.5%,45~49岁增加37%。增龄伴随器官功能减退,还与体重增加、身体成分如体脂含量增加密切相关,从而增加胰岛素抵抗及GDM发生风险。生育政策改变后的我国,高龄孕妇增多,孕期代谢性疾病尤其需要关注。
6.早期生命经历对后来胰岛素抵抗及代谢相关疾病的影响:
著名的DOHaD理论即成年疾病胎儿起源学说,揭示了宫内不良环境暴露对人一生的影响。无论是宫内营养缺乏还是过剩,均增加子代青少年或成年期糖耐量异常、T2DM、心血管疾病、肥胖等代谢相关疾病的风险。如果女孩曾暴露于宫内不良环境中,成年后在孕前或孕期发生代谢性疾病的风险也高,此即"外婆效应"。因此,最早的代谢性疾病预防,是在孕期,在宫内。
因此,虽说GDM多在孕中晚期诊断,但代谢异常的种子,早在孕前就已经种下,甚或孕妇自己在母亲子宫里的时候,就已经种下。
7.其他:
如种族(西班牙裔、亚洲人、印度人等GDM风险高)、维生素D不足或缺乏等,都可能对孕期胰岛素抵抗及GDM发生发挥作用。运动可改善胰岛素抵抗,降低GDM发生风险(孕前及早孕期),反之亦然。四、充分认识GDM发病机制的异质性
虽然肥胖是胰岛素抵抗及GDM最强的预测因子,但并非超重或肥胖孕妇均发生GDM,也不是孕前体重正常孕妇都不发生GDM;并非GDM患者产后都发生糖代谢异常,发生了的也不一定是同样的异常类型;不同的种族、地区、饮食习惯都可能影响GDM发生。这提示GDM存在发病机制上的异质性,认识这样的异质性,对认识GDM、指导治疗及判断预后都有帮助。
参考文献 略
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