综述:妊娠糖尿病的自身免疫发病机制:进展为1型糖尿病的风险
《Frontiers in Endocrinology》:Autoimmune pathogenesis of gestational diabetes mellitus: the risk of progression to type 1 diabetes mellitus
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时间:2025年10月08日
来源:Frontiers in Endocrinology 4.6
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妊娠期糖尿病(GDM)与1型糖尿病(T1DM)的关联机制涉及免疫因素、遗传易感性及炎症反应。研究显示约5%-10%的GDM患者存在autoantibodies(如GADA、ICA等),这些抗体与T1DM风险升高相关,尤其是持续存在多类autoantibodies者。免疫机制包括Th17/Treg失衡、IL-6、TNF-α等促炎因子过度分泌,以及HLA-DR3/DR4等遗传变异的协同作用。诊断需结合WHO标准及autoantibodies筛查,治疗探索免疫调节(如IL-6抑制剂、teplizumab)以延缓T1DM进展。儿童长期代谢风险亦受影响。
妊娠期糖尿病(GDM)是一种在孕期中常见的代谢性疾病,其全球患病率因诊断标准和人群差异而有所不同,通常介于5%至20%之间。尽管GDM的发病机制主要与孕期激素引起的胰岛素抵抗有关,但越来越多的研究表明,免疫因素在GDM的发展过程中也扮演了重要角色。某些GDM患者体内检测到针对胰腺β细胞的自身抗体,这提示免疫系统可能在GDM的病理过程中发挥关键作用,尤其是在GDM作为过渡性状态发展为产后1型糖尿病(T1DM)的情况下。这些免疫相关的变化可能导致β细胞的持续破坏,进而引发永久性的高血糖状态。此外,遗传因素也在这一过程中起到重要作用,包括与组织相容性系统相关的单核苷酸多态性(SNPs),如HLA、CTLA-4、PTPN22和IL2RA等基因,这些基因的变异与T1DM的发生密切相关。
GDM与母亲和胎儿的多种并发症相关,例如孕期高血压、子痫前期、需要剖宫产的可能,以及产后患2型糖尿病(T2DM)和心血管疾病的风险增加。此外,胎儿也可能因母体高血糖而出现异常生长,如巨大儿(LGA),这可能导致分娩过程中的肩难产、新生儿损伤或缺氧等问题。新生儿还可能面临低血糖、低钾血症、低镁血症或新生儿黄疸等健康风险。从长期来看,GDM可能增加儿童肥胖、胰岛素抵抗和T2DM的风险。此外,一些研究还指出,GDM可能与儿童的神经心理发育问题相关,如注意力缺陷多动障碍(ADHD)的发生率增加。
GDM的诊断和治疗策略在近年来有所更新,目前国际糖尿病与妊娠研究小组(IADPSG)推荐在孕期第24至28周进行单阶段的口服葡萄糖耐量试验(OGTT),使用75克葡萄糖进行检测。该试验采用严格的诊断标准,包括空腹血糖≥5.1 mmol/L,或在OGTT中1小时血糖≥10 mmol/L、2小时血糖≥8.5 mmol/L。尽管大多数患者的血糖水平在产后迅速恢复正常,但曾患有GDM的女性在产后更易发展为T2DM,甚至T1DM。因此,对GDM患者的长期随访和定期筛查变得尤为重要。
在GDM的发展过程中,自身免疫机制被认为是潜在的重要因素。一些研究表明,GDM患者体内存在针对胰腺β细胞的自身抗体,如谷氨酸脱羧酶抗体(GADA)、胰岛细胞抗体(ICA)、胰岛素瘤相关抗原2抗体(IA-2A)以及锌转运蛋白8抗体(ZnT8A)。这些自身抗体的检测频率因人群和地区而异,通常在3%至12%之间。这种异质性使得自身免疫GDM的诊断和管理面临挑战,尤其是在缺乏统一标准的情况下。然而,对于某些高风险人群,如年轻孕妇、体重较低、在治疗前表现出多饮、多尿症状,或血糖水平异常高但无严重肥胖的患者,检测自身抗体可能有助于识别需要更密切监测和管理的个体。
自身免疫机制在GDM中的作用涉及多个层面。首先,T细胞功能的异常可能是导致免疫反应失衡的关键因素。在正常妊娠中,T调节细胞(Tregs)数量增加,而Th17细胞的活性受到抑制,这种平衡有助于维持胎儿耐受性。然而,在自身免疫GDM患者中,Tregs的功能受损,Th17细胞的过度活跃,导致慢性炎症的发生。这种免疫失衡可能进一步加剧胰岛素抵抗,损害β细胞功能,最终导致高血糖状态。此外,一些研究指出,T细胞表面的免疫检查点受体,如PD-1和CTLA-4的表达异常,可能在GDM的发病机制中起到一定作用。PD-1的表达增加可能表明免疫耐受机制的紊乱,而CTLA-4的表达减少则可能导致T细胞的过度激活和炎症的持续存在。
除了T细胞功能的变化,促炎性细胞因子的过量产生也是自身免疫GDM的重要特征。例如,IL-6、TNF-α、IL-17和IL-1β等细胞因子在GDM患者的体内水平显著升高。这些细胞因子不仅加剧了炎症反应,还通过干扰胰岛素信号传导、促进脂肪分解和诱导氧化应激等机制,导致β细胞功能受损和胰岛素抵抗的加重。IL-6是主要的促炎性细胞因子之一,其水平的升高与GDM的严重程度和血糖控制能力密切相关。研究发现,IL-6水平的升高可能通过激活JAK-STAT信号通路,促进胰岛素抵抗的发生。同样,TNF-α的增加可能通过抑制胰岛素信号传导和延长炎症反应,导致β细胞功能下降。IL-17主要由Th17细胞产生,它在炎症反应中起着关键作用,并可能通过促进β细胞的破坏,加速GDM向T1DM的转化。此外,IL-1β在炎症反应中也起到重要作用,其水平的升高可能通过激活NLRP3炎症小体,导致β细胞功能的进一步恶化。
遗传因素在自身免疫GDM的发生中同样不可忽视。HLA系统基因的变异,如HLA-DR3和HLA-DR4,与T1DM的发生密切相关。这些基因的变异可能在自身免疫GDM中也起到一定作用,因为它们会影响免疫系统的反应模式,使个体更容易发生自身免疫反应。此外,CTLA-4、PTPN22和INS基因的多态性也被认为是自身免疫GDM的潜在风险因素。例如,CTLA-4基因中的+49A/G多态性与T1DM的风险增加有关,而PTPN22基因中的rs2476601(c.1858C>T)变异在白种人群中与T1DM的发生显著相关。INS基因的多态性可能影响胰岛素自身抗原的表达,从而增加自身免疫反应的发生概率。IL2RA和IFIH1基因的多态性也被发现与自身免疫疾病,包括T1DM的发生相关,其中IL2RA基因的rs11594656、rs2104286和rs41295061等位点显示出与T1DM发生最显著的关联。
尽管自身免疫GDM的诊断和治疗仍面临诸多挑战,但近年来的研究为这一领域提供了新的视角和潜在的治疗策略。例如,一些研究探讨了针对IL-6和IL-17的抑制剂在β细胞保护中的应用潜力。IL-6受体阻断剂如托珠单抗(tocilizumab)和萨利鲁单抗(sarilumab)可能通过减少炎症反应,从而延缓或防止β细胞的破坏。然而,这些药物在妊娠期间的安全性尚未完全明确,因此仍处于临床试验阶段。此外,针对IL-17的抑制策略在动物研究中显示出一定的效果,但其在人类中的应用仍需进一步研究。
除了药物治疗,免疫调节疗法也被认为是潜在的治疗方向。例如,Teplizumab是一种抗CD3抗体,已被批准用于T1DM的预防,但其在妊娠期的应用仍需更多临床证据支持。此外,抗病毒疫苗的研究也引起了关注,特别是针对可能与T1DM相关的肠道病毒,如柯萨奇病毒B型、腮腺炎病毒、巨细胞病毒(CMV)等。尽管有证据表明病毒感染可能触发自身免疫反应,但这些疫苗在妊娠期的安全性和有效性仍需进一步评估。
从自身抗体到β细胞损伤的免疫病理学过程是一个复杂的连锁反应。自身抗体的出现可能标志着免疫系统对β细胞的识别和攻击,随后导致T细胞功能紊乱,促炎性细胞因子水平升高,最终引发β细胞的破坏。这一过程可能在某些GDM患者中发展为T1DM,特别是在那些具有遗传易感性和免疫异常的个体中。因此,对自身抗体的检测和免疫状态的评估在GDM的管理中具有重要意义,尤其是在识别高风险患者和制定个性化治疗方案方面。
综上所述,自身免疫机制在GDM的发病过程中起着关键作用,尤其是在GDM向T1DM转化的情况下。尽管目前自身抗体的检测并非所有GDM患者的常规筛查项目,但在某些高风险人群中,其检测可能有助于早期识别和干预。未来的研究应更加关注自身免疫GDM的诊断和治疗策略,包括开发新的免疫标志物、优化免疫调节疗法的应用以及探索更有效的预防措施。此外,将免疫和遗传诊断整合到GDM的常规管理中,可能有助于提高治疗效果并减少长期健康并发症的风险。
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