孕前微生物组与妊娠期糖尿病：预测 GDM 风险的新视角

妊娠期糖尿病（GDM）危害母婴健康，早期诊断意义重大。研究人员针对不孕女性，开展孕前微生物组与 GDM 关系的研究。结果发现特定菌群可预测 GDM 风险，为早期诊断提供新策略，有助于改善母婴结局。

　　在现代生活中，越来越多的准妈妈在孕期面临着各种健康挑战，其中妊娠期糖尿病（Gestational Diabetes Mellitus，GDM）尤为引人关注。GDM 指在怀孕期间出现的葡萄糖代谢异常，可导致多种不良妊娠结局，如子痫前期、巨大儿、早产、产后出血以及新生儿呼吸窘迫综合征等，还会显著增加后代患胰岛素抵抗（Insulin Resistance，IR）、糖耐量受损、成人 2 型糖尿病（Type 2 Diabetes Mellitus，T2DM）、心血管疾病和肥胖等疾病的概率。

目前，GDM 的诊断主要依赖于孕期 24 - 28 周的空腹血糖和糖耐量检测，但此时诊断往往难以理想地控制孕期血糖。而且，许多孕前血糖和体重指数（Body Mass Index，BMI）正常的孕妇在孕中期也会被诊断出 GDM，因此拓展早期评估措施、提高 GDM 早期诊断准确率迫在眉睫。

人体微生物组是人体生命的重要组成部分，其中肠道微生物参与能量代谢、短链脂肪酸生成、维生素生物合成、胃肠激素释放、维持肠道屏障功能和激活免疫系统等过程。已有研究表明，孕期肠道微生物组与非孕期存在差异，且 GDM 孕妇的肠道微生物组特征变化可能在更早阶段就已出现，这为 GDM 的早期预测提供了新的方向。

为了深入探究 GDM 的早期预测方法，中国医科大学盛京医院等机构的研究人员开展了一项重要研究。该研究旨在评估接受冷冻胚胎移植（Frozen Embryo Transfer，FET）的 GDM 不孕女性与健康对照（Healthy Controls，HCs）之间肠道微生物群结构的差异，并确定潜在的标记物。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先，进行了大规模的样本收集，共纳入 193 名接受 FET 的不孕女性，分为发现队列（38 名 HCs 和 31 名 GDM 患者）和验证队列（85 名 HCs 和 39 名 GDM 患者）。其次，收集了患者孕前、孕早期（T1）和孕中期（T2）的粪便样本，并测量了生理生化指标。对于发现队列，采用全基因组测序（Whole - Genome Sequencing，WGS）分析微生物群；对于验证队列，则运用 16S rRNA 全长组装测序（16S - FAST）技术。此外，还运用了多种生物信息学分析方法和统计分析手段，构建预测模型并评估其性能。

研究结果如下：

• 研究设计和基线数据收集：发现队列中，对照组和 GDM 组在年龄、孕前 BMI 和大多数血清生化指标上无显著差异，但 GDM 组空腹静脉血糖和尿酸（UA）水平较高，胱抑素 C（Cys_C）和高密度脂蛋白胆固醇（HDL_C）水平较低。验证队列中，GDM 患者怀孕时年龄更大，血糖、UA、总胆固醇（CHOL）等血清学指标也高于对照组。同时，两个队列中 HCs 组和 GDM 组新生儿的健康变量无显著差异。这表明仅靠这些基本数据无法有效预测 GDM 的发生128。
• 孕期三个阶段肠道微生物群的变化：在属水平上，拟杆菌属、普雷沃氏菌属、双歧杆菌属和粪杆菌属占微生物组的大部分，对照组中普雷沃氏菌属的丰度显著高于 GDM 组。物种水平上，大多数对照组中普氏粪杆菌（Prevotella_copri）的丰度最高。在孕期不同阶段，两组微生物群的 α 多样性和 β 多样性均无显著变化。但在对照组中，Pre 和 T1 之间优势菌属和物种差异不大，T2 时普雷沃氏菌属显著富集；GDM 组在 T2 时富集细菌发生变化，且较对照组变化更早，说明 GDM 患者肠道微生物群结构在孕中期相对不稳定且受到干扰。此外，研究还确定了不同孕期两组间差异丰富的细菌34。
• GDM 患者微生物组成的分类变化：在对照组中，随着孕期进展，P copri 和 B.vulgatus 的丰度增加，而 Faecalibacterium_prausnitzli 的丰度降低。在 GDM 组中，F. prausnitzli 和 P 的丰度先增加后降低，B. vulgatus 的丰度先降低后增加。研究结束时，两组微生物群的 α 多样性值无显著差异，但 GDM 组在 T2 时 Shannon 指数略有增加。β 多样性分析结果与 α 多样性相似56。
• GDM 中独特和共享的微生物标记物：通过对孕前 WGS 数据的偏最小二乘判别分析（Partial Least Squares Discriminant Analysis，PLS - DA）和随机森林模型分析，确定了如瘤胃球菌（Ruminococcus_bircirculans）和 Oscillibacter_sp_57_20 等在 GDM 发展中起重要作用的微生物标记物。且基于物种水平的粪便样本测序可有效区分健康个体和 GDM 患者，具有更重要的临床诊断意义79。
• 孕前 GDM 的预测性能：基于标记细菌和代谢物构建的随机森林（Random Forest，RF）模型，其受试者工作特征曲线（Receiver Operating Characteristic Curve，ROC）下面积（Area Under Curve，AUC）为 0.712，显著提高了预测准确性。此外，研究还发现不同肠道微生物群谱的 GDM 患者妊娠结局无显著差异，表明肠型不是 GDM 患者不良妊娠结局的决定因素1011。

研究结论和讨论部分指出，肠道微生物群在 GDM 某些表型的发展中起因果作用。该研究选择接受 IVF 的不孕患者作为研究对象，虽有一定局限性，但对探索肠道微生物群与 GDM 的关系意义重大。研究还发现一些细菌如 P copri、F. prausnitzii 和 P. distasonis 等与 GDM 相关，且饮食结构可影响肠道微生物群比例，进而影响 GDM 风险。该研究为 GDM 的早期预测、诊断和临床干预效果评估提供了新的生物标志物，也为制定干预和治疗策略提供了参考。然而，要全面阐明其潜在机制，还需基于 GDM 临床代谢表型的异质性进行分层分类讨论，以探索差异化和个性化的精准控制策略，促进母婴健康。

总之，这项发表在《npj Biofilms and Microbiomes》的研究，为妊娠期糖尿病的研究开辟了新的道路，有望在未来的临床实践中为广大孕妇带来更精准的健康管理。