2019, Vol. 35
2. 河南省肿瘤医院;
3. 山西医科大学第一医院妇产科;
4. 耶鲁大学公共卫生学院环境健康科学系
妊娠期糖尿病（gestional diabetes mellitus，GDM）是指妊娠期间发生或首次发现的不同程度的糖耐量异常，是最常见的妊娠综合征之一，据报道，GDM可影响世界范围内约1.8 %～25.1 %的孕妇[1 – 2]。GDM不仅是孕产妇和围产儿发病率和死亡率增加的主要原因之一[3]，而且其子代远期患慢性病如代谢综合征以及心血管疾病和肥胖的风险也会增加[4 – 5]，严重危害母婴健康，是世界范围内重要的公共卫生学问题。目前普遍认为，GDM发病机制与2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）相似，GDM的发生与胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）增加有关[6]，但具体病因仍不明确。现有研究显示，脂肪细胞因子信号通路对胰岛素信号通路起到调控作用可引起胰岛素抵抗[7 – 8]，且瘦素受体（leptin receptor，LEPR）是KEGG脂肪细胞因子通路中的候选基因。目前国内外相关研究多集中于LEPR基因多态性与T2DM的关系，与GDM发生风险的研究较少，而且由于这些基因单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms，SNP）在不同种族和地区分布差异较大，国内外相关研究结论不一致[9 – 11]。为探讨LEPR基因多态性与GDM发病的关系，为GDM发病机理研究及其预防策略提供线索，本研究整群抽取2012年3月1日 — 2014年7月30日在山西医科大学第一医院分娩的GDM孕妇作为病例组，并按年龄、胎龄以及居住地址在非GDM孕妇中匹配对照组，最终对320例病例组和318名对照组孕妇提取DNA进行基因分型，并应用min P检验和多因素非条件logistic回归模型分析LEPR基因多态性与GDM发病的关系。结果报告如下。
1 对象与方法 1.1 对象整群抽取 2012年3月1日 — 2014年7月30日在山西医科大学第一医院分娩的334例GDM孕妇作为病例组，并按年龄、胎龄以及居住地址按1 : 1比例匹配334名非GDM孕妇作为对照组。所有研究对象均为胎龄 ≥ 20周、无严重精神性疾病以及器质性疾病的 ≥ 18岁孕妇，且均签署了知情同意书。GDM的诊断采用国际糖尿病与妊娠研究组（International Association of Diabetes and Pregnancy Study Groups，IADPSG）诊断标准[12]，在研究对象妊娠24～28周直接行75 g口服葡萄糖耐量试验，分别测量空腹、口服葡糖后1 h和2 h的血糖，任意一点血糖值异常者（空腹血糖 ≥ 5.1 mmol/L或口服葡萄糖后1 h血糖 ≥ 10.0 mmol/L或口服葡萄糖后2 h血糖 ≥ 8.5 mmol/L），且排除妊娠前已经确诊为糖尿病，即可诊断为GDM。其中有14例病例和16名对照孕妇因基因分型缺失率 > 10 %被剔除，最终共320例病例和318名对照孕妇纳入本次研究。本研究经山西医科大学伦理委员会审查批准（2014092）。
1.2 方法 1.2.1 问卷调查采用自行设计调查问卷，由经过统一培训的调查员进行面访调查。内容包括孕妇年龄、文化程度、家庭人均月收入、孕期被动吸烟情况、家族糖尿病史、孕前体质指数、孕期增重和产次等。其中，被动吸烟是指不吸烟孕妇暴露于吸烟环境 ≥ 1天/周，且暴露时间 ≥ 15 min/d[13]。
1.2.2 基因分型及SNP位点选择采集孕妇血液标本，采用OMEGA Blood DNA Mini Kit试剂盒（美国Omega Bio-tek公司）提取DNA。并用Illumina Goldengate Platform进行基因分型。每个96孔板上选取5 %的样品做重复样检测，作为质控。该研究检测了LEPR基因的18个SNPs。SNPs选择条件如下：（1）美国国立生物技术信息中心（National Center for Biotechnology Information，NCBI）数据库中显示在功能区域（外显子区域、内含子剪切点、5′端和3′端调控区）的SNPs；（2）最小等位基因频率（minor allele frequency，MAF）> 0.01；（3）人类基因组国际单体型图计划（The International Haplotype Map Project，HapMap）中国人数据库，包括基因的区域5′端和3′端 < 1 500 bp的SNPs。
1.3 统计分析采用Epi Data 3.1建立数据库，应用R 3.5.1和Plink 1.7软件进行统计分析。定量资料组间比较采用t检验，定性资料组间比较采用χ2检验。采用min P检验评估基因与GDM发病的关系，并应用多因素非条件logistic回归模型来计算OR值及其95 % CI来估计相关因素与GDM发病风险的关系；本研究所有多重比较矫正均采用错误发现率（false discovery rate，FDR）方法（q = 0.2）。以P < 0.05为差异有统计学意义。
2 结 果 2.1 一般情况病例组320例孕妇中，< 20岁25例（7.81 %），20～29岁148例（46.25 %），≥ 30岁147例（45.94 %）；文化程度小学及以下7例（2.19 %），初中/高中/中专145例（45.31 %），大专及以上168例（52.50 %）；家庭人均月收入 < 2 000元64例（20.00 %），2 000～4 999元208例（65.00 %），≥ 5 000元48例（15.00 %）；孕期无被动吸烟者268例（83.75 %），有被动吸烟者52例（16.25 %）；无糖尿病家族史者280例（87.50 %），有糖尿病家族史者40例（12.50 %）；孕前体质指数 < 18.5 kg/m2者32例（10.00 %），18.5～23.9 kg/m2者194例（60.62 %），24.0～27.9 kg/m2者67例（20.94 %），≥ 28.0 kg/m2者27例（8.44 %）；孕期增重 – 13～45 kg，平均增重（16.18 ± 6.12）kg；产次 ≤ 3次301例（94.06 %），> 3次19例（5.94 %）。对照组318名孕妇中，< 20岁22人（6.92 %），20～29岁153人（48.11 %），≥ 30岁143人（44.97 %）；文化程度小学及以下7人（2.20 %），初中/高中/中专147人（46.23 %），大专及以上164人（51.57 %）；家庭人均月收入 < 2 000元71人（22.33 %），2 000～4 999元192人（60.38 %），≥ 5 000元55人（17.29 %）；孕期无被动吸烟者265人（83.33 %），有被动吸烟者53人（16.67 %）；无糖尿病家族史者299人（94.03 %），有糖尿病家族史者19人（5.97 %）；孕前体质指数 < 18.5 kg/m 2者54人（16.98 %），18.5～23.9 kg/m2者210人（66.04 %），24.0～27.9 kg/m2者46人（14.46 %），≥ 28.0 kg/m2者8人（2.52 %）；孕期增重 – 12.75～63 kg，平均增重（16.47 ± 5.18）kg；产次 ≤ 3次306人（96.23 %），> 3次12人（3.77 %）。2组孕妇比较，病例组和对照组孕妇在家族糖尿病史和孕前体质指数方面分布差异均有统计学意义（均 P < 0.01），在孕妇年龄、文化程度、家庭人均月收入、孕期被动吸烟情况、孕期增重和产次方面分布差异均无统计学意义（均 P > 0.05）。
2.2 Hardy-Weinberg遗传平衡检验所有SNP的分型完整率均 > 99 %，且所有质控结果的一致性均达到 > 98 %。校验每个SNP是否符合哈迪 – 温伯格遗传平衡定律（Hardy-Weinberg equilibrium，HWE），其中rs576563因不符合HWE而被剔除，最终rs2375675、rs11208591、rs12566370、rs10789171、rs12074520、rs11208574、rs11208576、rs6588109、rs61032917、rs59409703、rs6673673、rs6699671、rs7524607、rs10889520、rs6696301、rs2375754和rs72677679共17个SNPs纳入分析，各SNP均符合Hardy-Weinberg遗传平衡检验（均 P > 0.05）。
2.3 LEPR基因及其多态性位点与GDM发病关系（表1）
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表 1 LEPR基因及其多态性位点与GDM发病关系 |
min P法分析结果显示，LEPR基因与GDM发病风险无关（P > 0.05）。单因素非条件logistic回归分析结果显示，rs2375675 CC基因型、rs11208591 AA基因型、rs10789171 AA基因型、rs12074520 CA基因型和rs12566370 AG基因型均与GDM发病有关（均 P < 0.05）。在调整了孕妇年龄、文化程度、家庭人均月收入、孕期被动吸烟情况、糖尿病家族史、孕前体质指数、孕期增重和产次等混杂因素且调整多重比较后，多因素非条件logistic回归分析结果显示，在 LEPR基因的多态性位点中，携带多态性位点rs2375675 CC基因型孕妇的GDM发病风险是携带AA基因型孕妇的2.01倍；携带多态性位点rs11208591 AA基因型孕妇的GDM发病风险是携带GG基因型孕妇的1.86倍；携带多态性位点rs10789171 AA基因型孕妇的GDM发病风险是携带GG基因型孕妇的1.64倍；携带多态性位点rs12074520 CA基因型孕妇的GDM发病风险是携带CC基因型孕妇的1.54倍；携带rs12566370 AG基因型孕妇的GDM发病风险是携带AA基因型孕妇的0.68倍。未发现LEPR多态性位点rs11208574、rs11208576、rs6588109、rs61032917、rs59409703、rs6673673、rs6699671、rs7524607、rs10889520、rs6696301、rs2375754和rs72677679与GDM发病有关（均P > 0.05）。
3 讨 论研究表明，至少30 %有GDM史的孕妇会复发GDM[14]，且不同种族间GDM发病风险不同[15]。早期研究显示GDM与T2DM在遗传易感性上存在相似性[16]，且目前研究发现的一些与GDM发病相关的基因会参与到胰岛素分泌和胰岛素抵抗以及脂和糖类代谢中[17]。脂肪组织可分泌许多生物活性分子，称为脂肪细胞因子，能参与调节人体内各种代谢过程[18]，有研究表明脂肪细胞因子与胰岛素抵抗及糖尿病的发生密切相关[18]。瘦素（leptin，LEP）和LEPR与T2DM有密切关系[19]，LEP与胰岛素之间可以通过“脂肪 – 胰岛素内分泌轴”相互调节，若该双向调节机制被破坏，LEP对胰岛素的抑制作用减弱，则会引起高胰岛素血症和胰岛素抵抗 [20]，但LEP必须与LEPR结合才能发挥其生理效应，且LEPR基因突变可产生不同类型的LEPR进而影响LEP生理作用的发挥。
本研究首次发现LEPR基因rs2375675、rs11208591、rs10789171、rs12074520和rs12566370位点多态性与GDM发病有关。在调整了孕妇年龄、文化程度、家庭人均月收入、孕期被动吸烟情况、糖尿病家族史、孕前体质指数、孕期增重和产次等混杂因素且调整多重比较后，多因素非条件logistic回归分析结果显示，在LEPR基因的多态性位点中，携带多态性位点rs2375675 CC基因型孕妇的GDM发病风险是携带AA基因型孕妇的2.01倍（OR = 2.01，95 % CI = 1.11～3.75）；携带多态性位点rs11208591 AA基因型孕妇的GDM发病风险是携带GG基因型孕妇的1.86倍（OR = 1.86，95 % CI = 1.02～3.48）；携带多态性位点rs10789171 AA基因型孕妇的GDM发病风险是携带GG基因型孕妇的1.64倍（OR = 1.64，95 % CI = 1.05～2.58）；携带多态性位点rs12074520 CA基因型孕妇的GDM发病风险是携带CC基因型孕妇的1.54倍（OR = 1.54，95 % CI = 1.02～2.35）；携带rs12566370 AG基因型孕妇的GDM发病风险是携带AA基因型孕妇的0.68倍（OR = 0.68，95 % CI = 0.48～0.95）。这可能是由于LEPR基因多态性位点变异导致LEPR结合活性发生变化，提示这些变异可能影响了LEPR的结构及功能，进而影响了GDM的发病风险。
目前对LEPR基因多态性的研究多集中在LEPR基因多态性与T2DM发生风险的相关性上[9, 21 – 22]。一项关于中国人群LEPR基因多态性与T2DM相关性的meta分析结果显示，LEPR基因rs1137100和rs1805096位点在等位基因遗传模型与隐性遗传模型下与T2DM均相关，rs1137101位点在加性遗传模型下与T2DM相关，rs1805096位点在显性遗传模型下与T2DM相关[23]。还有研究表明，LEPR基因多态性位点rs1892534和rs2211651与早发性T2DM发病风险相关[24]。但LEPR基因多态性与GDM发病的相关性在国内外鲜有报道，且国内仅有关于单个SNP与GDM发病风险的研究[25]。纪艳婷等[25]研究发现GDM组孕妇LEPR基因Gln223Arg等位基因频率G和A分别为77.42 %和22.58 %，正常孕妇组孕妇分别为89.17 %和10.83 %，2组孕妇差异有统计学意义（P < 0.05），提示 LEPR基因Gln223Arg多态性与GDM发病有关。而巴西的一项相关研究结果显示，在健康组和GDM组中，LEPR基因rs1137100多态性的G等位基因频率分别为24.8 %和22.8 %；LEPR基因rs1137101多态性的G等位基因频率分别为43.6 %和42.9 %，并未发现LEPR基因多态性位点与GDM发病有关[26]。因此LEPR基因多态性位点与GDM发生风险的关系仍存在争议，且T2DM的易感基因位点并不都适用于GDM。由于LEPR基因结构复杂、变异多样，且有地域和种族差异[27]，因此还需进一步以人群为基础进行更大样本量的研究验证，并探讨LEPR基因多态性在GDM发病中发挥作用的途径。
本研究首次发现LEPR基因的5个新的多态性位点与GDM的发病有关，为阐明GDM的发病机制提供了数据支持，也为预防和治疗GDM提供了新的靶点。
| [1] | Zhu Y, Zhang C. Prevalence of gestational diabetes and risk of progression to type 2 diabetes: a global perspective[J]. Current Diabetes Reports, 2016, 16(1): 7. DOI:10.1007/s11892-015-0699-x |
| [2] | Shen Y, Wang P, Wang L, et al. Gestational diabetes with diabetes and prediabetes risks: a large observational study[J]. European Journal of Endocrinology, 2018, 179(1): EJE-18-0130. |
| [3] | Holman N, Bell R, Murphy H, et al. Women with pre-gestational diabetes have a higher risk of stillbirth at all gestations after 32 weeks[J]. Diabetic Medicine, 2015, 31(9): 1129–1132. |
| [4] | Jing L, Song C, Li C, et al. Increased risk of cardiovascular disease in women with prior gestational diabetes: a systematic review and meta-analysis[J]. Diabetes Research and Clinical Practice, 2018, 140: 324–338. DOI:10.1016/j.diabres.2018.03.054 |
| [5] | Daly B, Toulis KA, Thomas N, et al. Increased risk of ischemic heart disease, hypertension, and type 2 diabetes in women with previous gestational diabetes mellitus, a target group in general practice for preventive interventions: a population-based cohort study[J]. PLoS Medicine, 2018, 15(1): e1002488. DOI:10.1371/journal.pmed.1002488 |
| [6] | Gunderson EP, Hedderson MM, Chiang V, et al. Lactation intensity and postpartum maternal glucose tolerance and insulin resistance in women with recent GDM: the SWIFT cohort[J]. Diabetes Care, 2012, 35(1): 50–56. DOI:10.2337/dc11-1409 |
| [7] | Kudoh A, Satoh H, Hirai H, et al. Preliminary evidence for adipocytokine signals in skeletal muscle glucose uptake[J]. Fron-tiers in Endocrinology, 2018, 9: 295. DOI:10.3389/fendo.2018.00295 |
| [8] | Achari AE, Jain SK. Adiponectin, a therapeutic target for obesity, diabetes, and endothelial dysfunction[J]. International Journal of Molecular Sciences, 2017, 18(6): 1321. DOI:10.3390/ijms18061321 |
| [9] | 刘正辉, 孔丹莉, 修良昌, 等. 脂肪细胞因子基因多态性与T2DM关联性Meta分析[J]. 中国公共卫生, 2013, 29(11): 1684–1690. DOI:10.11847/zgggws2013-29-11-40 |
| [10] | Tabassum R, Mahajan A, Chauhan G, et al. No association of TNFRSF1B variants with type 2 diabetes in Indians of Indo-European origin[J]. BMC Medical Genetics, 2011, 12(1): 110. DOI:10.1186/1471-2350-12-110 |
| [11] | Schleinitz D. Genetic determination of serum levels of diabetes-associated adipokines[J]. Review of Diabetic Studies Rds, 2016, 12(3 – 4): 277–298. |
| [12] | Shang M, Lin L. IADPSG criteria for diagnosing gestational diabetes mellitus and predicting adverse pregnancy outcomes[J]. Journal of Perinatology Official Journal of the California Perinatal Association, 2014, 34(2): 100–104. DOI:10.1038/jp.2013.143 |
| [13] | 汪蕾蕾, 梁贞贞, 喻红辉, 等. 孕妇孕期被动吸烟现状及KAP调查[J]. 中国公共卫生, 2015, 31(10): 1244–1247. DOI:10.11847/zgggws2015-31-10-03 |
| [14] | Schwartz N, Nachum Z, Green MS. The prevalence of gestational diabetes mellitus recurrence-effect of ethnicity and parity: a meta-analysis[J]. American Journal of Obstetrics and Gynecology, 2015, 213(3): 310–317. DOI:10.1016/j.ajog.2015.03.011 |
| [15] | Yuen L, Wong VW. Gestational diabetes mellitus: challenges for different ethnic groups[J]. World J Diabetes, 2015, 6(8): 1024–1032. DOI:10.4239/wjd.v6.i8.1024 |
| [16] | Lowe WL Jr, Scholtens DM, Sandler V, et al. Genetics of gestational diabetes mellitus and maternal metabolism[J]. Current Diabetes Reports, 2016, 16(2): 15. DOI:10.1007/s11892-015-0709-z |
| [17] | Zhang C, Bao W, Rong Y, et al. Genetic variants and the risk of gestational diabetes mellitus: a systematic review[J]. Human Repro-duction Update, 2013, 19(4): 376–390. DOI:10.1093/humupd/dmt013 |
| [18] | Noriyuki O, Parker JL, Lugus JJ, et al. Adipokines in inflammation and metabolic disease[J]. Nature Reviews Immunology, 2011, 11(2): 85–97. DOI:10.1038/nri2921 |
| [19] | Su S, Zhang C, Zhang F, et al. The association between leptin receptor gene polymorphisms and type 2 diabetes mellitus: a systematic review and meta-analysis[J]. Diabetes Res Clin Pract, 2016, 121: 49–58. DOI:10.1016/j.diabres.2016.08.008 |
| [20] | Yadav A, Kataria MA, Saini V, et al. Role of leptin and adiponectin in insulin resistance[J]. Clinica Chimica Acta, 2013, 417: 80–84. DOI:10.1016/j.cca.2012.12.007 |
| [21] | Bo J, Liu Y, Liu Y, et al. Association of four insulin resistance genes with type 2 diabetes mellitus and hypertension in the Chinese Han population[J]. Molecular Biology Reports, 2014, 41(2): 925–933. DOI:10.1007/s11033-013-2937-0 |
| [22] | Liu Y, Chen SQ, Jing ZH, et al. Association of LEPR Gln223Arg polymorphism with T2DM: a meta-analysis[J]. Diabetes Research and Clinical Practice, 2015, 109(3): e21–26. DOI:10.1016/j.diabres.2015.05.042 |
| [23] | 何苗, 傅倩晰, 李会, 等. 中国人群LEPR基因多态性与2型糖尿病相关性的Meta分析[J]. 解放军医学杂志, 2015, 40(10): 809–815. DOI:10.11855/j.issn.0577-7402.2015.10.08 |
| [24] | Liao WL, Chen CC, Chang CT, et al. Gene polymorphisms of adiponectin and leptin receptor are associated with early onset of type 2 diabetes mellitus in the Taiwanese population[J]. Int J Obes, 2012, 36(6): 790–796. DOI:10.1038/ijo.2011.174 |
| [25] | 纪艳婷, 左常婷, 张媛媛. 血清瘦素及瘦素受体基因Gln223Arg多态性与妊娠期糖尿病的相关性研究[J]. 现代妇产科进展, 2009, 18(6): 420–423. |
| [26] | Anghebem-Oliveira MI, Martins BR, Alberton D, et al. Type 2 diabetes-associated genetic variants of FTO, LEPR, PPARg, and TCF7L2 in gestational diabetes in a Brazilian population[J]. Arch Endocrinol Metab, 2017, 61(3): 238–248. DOI:10.1590/2359-3997000000258 |
| [27] | Londraville RL, Prokop JW, Duff RJ, et al. On the molecular evolution of leptin, leptin receptor, and endospanin[J]. Frontiers in Endocrinology, 2017, 8: 58. |