基于1H-NMR的血浆代谢组学研究表明，微生物群的变化与妊娠糖尿病患者的高血糖有关

*由Dong, Li-na等人在RSC Advances发表。《微生物组-代谢组综合分析揭示了妊娠期糖尿病患者的粪便微生物群与高血糖相关的血浆代谢组变化之间的新关联》。RSC Advances 10 (2020): 2027-2036. https://doi.org/10.1039/C9RA07799E

妊娠期糖尿病通常是一种发生在孕妇身上的暂时性糖尿病。在这种情况下，怀孕期间产生的激素会导致身体失去使用胰岛素的能力，而胰岛素是一种肽类激素，它驱动碳水化合物衍生的葡萄糖进入细胞，然后作为能量使用。怀孕期间与此有关的常见激素包括雌激素、皮质醇和催乳素。

近年来，妊娠糖尿病的患病率急剧上升，但这种上升的原因仍未完全确定。 此外，妊娠糖尿病的发病机制尚不清楚。

肠道微生物群与妊娠糖尿病之间的联系

基于之前的研究，一项新的代谢组学研究的研究人员表示，孕妇的肠道微生物群可能是妊娠糖尿病生物标志物的来源。在这项研究中，来自中国的研究人员研究了肠道微生物群的变化对妊娠糖尿病患者和非妊娠糖尿病患者的循环代谢物的调节效应。

该研究纳入了进入中国医院的40名孕妇，其中一半患有妊娠糖尿病。研究人员收集了过夜的空腹粪便样本，以研究和比较妊娠期糖尿病患者和非妊娠期糖尿病患者的肠道微生物群的变化。

研究人员使用布鲁克600 MHz AVANCE III核磁共振（NMR）波谱仪，对血浆样品进行了基于1H-NMR的非靶向代谢组学分析。

观察到妊娠期糖尿病患者的微生物群发生变化

研究人员通过使用PCA和OPLS-DA，区分出了妊娠糖尿病患者与非妊娠糖尿病患者（对照组）的粪便微生物群。研究结果表明，与高血糖或高血糖症相关的成分发生变化。与非糖尿病患者的对照组相比，妊娠糖尿病患者的粪便微生物群在α多样性（p=0.039）和β多样性（p=3.41 x 10-6）方面表现出了显著的变化。

此外，研究人员还发现粪便微生物群的98个菌属促进了粪便微生物群的改变与高血糖发生率之间的相关性。虽然Blautia菌属在妊娠糖尿病患者体内有所减少，但以下菌属有所增加：

考拉杆菌属

另枝菌属

Parabacteroides菌属

产粪甾醇真细菌属

颤螺旋菌属

Paraprevotella菌属

Ruminococcaceae NK4A214_group菌属

微生物群中的厚壁菌门与妊娠糖尿病相关的血浆代谢组的变化相关。这个菌群共有15个属，所有属均呈正相关。

另一项1H-NMR血浆谱分析表明，5种小分子代谢物对妊娠糖尿病患者的微生物群的变化有所贡献。这些血浆代谢物包括甘油、乳酸、脯氨酸、半乳糖醇和甲基丙二酸。对比非糖尿病对照组，妊娠期糖尿病患者的甲基丙二酸水平更低。此外，5种代谢物中有4种与高血糖有关。这些与高血糖有关的代谢物包括乳酸、脯氨酸、甲基丙二酸和甘油。

研究结果的影响

研究人员在论文中写道，该研究结果表明，肠道微生物群作为一种新的影响因素在妊娠期糖尿病女性的血浆代谢变化中发挥了作用。 不过，在该人群中观察到的代谢物和高血糖之间的相关性可能受到饮食和代谢健康变化的影响。

参考文献：

1. Dong L, Han L, Duan T, et al. Integrated microbiome–metabolome analysis reveals novel associations between fecal microbiota and hyperglycemia-related changes of plasma metabolome in gestational diabetes mellitus. RSC Adv. 2020;10:2027-2036.

2. Rodrigo N, Glastras SJ. The Emerging Role of Biomarkers in the Diagnosis of Gestational Diabetes Mellitus. J Clin Med. 2018;7(6).

3. Wang J, Zheng J, Shi W, et al. Dysbiosis of maternal and neonatal microbiota associated with gestational diabetes mellitus. Gut. 2018;67(9):1614-1625.

4. Martineau MG, Raker C, Dixon PH, et al. The metabolic profile of intrahepatic cholestasis of pregnancy is associated with impaired glucose tolerance, dyslipidemia, and increased fetal growth. Diabetes Care. 2015;38(2):243-8.

5. Dudzik D, Zorawski M, Skotnicki M, et al. GC-MS based Gestational Diabetes Mellitus longitudinal study: Identification of 2-and 3-hydroxybutyrate as potential prognostic biomarkers. J Pharm Biomed Anal. 2017;144:90-98.

6.Bruker Avance III HD 600 MHz NMR Spectrometer. City University of New York. https://asrc.gc.cuny.edu/structbio/facilities/nmr-spectroscopy/instrument-list/bruker-avance-iii-hd-600-mhz-nmr-spectrometer/

* 布鲁克的核磁共振产品仅供研究使用，不用于任何临床诊断程序。