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非靶向代谢组学分析解释妊娠期糖尿病与肠道微生物群的关系
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非靶向代谢组学分析解释妊娠期糖尿病与肠道微生物群的关系

非靶向代谢组学分析解释妊娠期糖尿病与肠道微生物群的关系 布鲁克磁共振
2020-11-06
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导读：肠道微生物群的新属性在妊娠期糖尿病妇女血浆代谢物变化中起着重要作用。

妊娠期糖尿病通常是发生在孕妇身上的一种暂时性糖尿病。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。胰岛素是一种肽类激素，有助于促进碳水化合物衍生出的葡萄糖进入细胞以获取能量。怀孕期间产生的常见激素包括雌激素、皮质醇和催乳素。

妊娠期糖尿病的发病率近年来急剧上升，但其原因尚未完全查明。此外，妊娠期糖尿病的发病机制也尚不清楚。

肠道微生物群与妊娠期糖尿病的关联

基于先前的研究，一项新的代谢组学研究结果表明，孕妇肠道微生物群可能成为妊娠期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检测了肠道微生物群变化对妊娠期与非妊娠期糖尿病妇女循环代谢产物的调节作用。

这项研究涉及40名孕妇，其中一半患有妊娠期糖尿病，并入住了中国的一家医院。研究人员研究并比较了妊娠期与非妊娠期糖尿病患者肠道微生物群的变化。

研究人员选用布鲁克600 MHz AVANCE III核磁共振（NMR）波谱仪，对血浆样本进行基于1H-NMR的非靶向代谢组学分析。

对妊娠期糖尿病患者微生物群变化的观察

研究人员能够通过PCA 和OPLS-DA 区分妊娠期与非糖尿病患者（对照组）的粪便微生物群。根据研究人员的说法，这一发现表明在高血糖载体或高血糖上存在成分变化。与对照组相比，妊娠期糖尿病妇女粪便微生物群的α多样性（p=0.039）和β多样性（p=3.41×10-6）存在显著变化。

此外，研究人员还发现了98个粪便微生物群成分，它们对粪便微生物群变化与高血糖症发生率之间的联系存在影响。妊娠期糖尿病妇女的Blautia 菌属降低，但以下细菌属则增高：

  • 考拉杆菌属

  • Alistipes

  • 副杆状菌属

  • 优杆菌群

  • 奥斯卡杆菌

  • 副葡萄球菌

  • 瘤胃球菌科NK4A214_群


微生物群中的厚壁菌群与妊娠期糖尿病相关的血浆代谢组变化相关。共有15属，各属间均呈正相关。

另一项1H-NMR血浆谱分析显示，5种小分子代谢物对妊娠期糖尿病患者的微生物群存在影响。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。与非糖尿病对照者相比，妊娠期糖尿病妇女的甲基丙二酸水平较低。此外，5种代谢物中有4种与高血糖有关。这些高血糖相关代谢物包括乳酸、脯氨酸、甲基丙二酸和甘油。

调查结果的影响

研究人员在其论文中指出，他们的发现表明肠道微生物群的新属性在妊娠期糖尿病妇女血浆代谢物变化中起着重要作用。

他们补充说，这项研究还表明，在这一人群中，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.




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