孕期叶酸、维生素B12与妊娠期糖尿病的关系

鹿璐 卢雪玲 綦萍萍 曾小玲 蒋伟 张晓莉 孙京 朱文丽 潘丽娜

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是指妊娠前糖代谢正常,妊娠期才出现的糖尿病,是由妊娠诱发的暂时性糖尿病[1]。GDM对母婴健康危害较大,近期影响包括母亲妊娠并发症,如妊娠期高血压、羊水过多等风险增加,以及出现婴儿早产、巨大儿、新生儿高胆红素血症等风险增加;远期威胁包括母亲产后及子代远期患2型糖尿病及代谢综合征的发病风险增加[2]。国际糖尿病联盟(international diabetes federation,IDF)全球糖尿病地图(第10版)显示全球20～49岁妊娠妇女GDM患病率为16.7%[3]。中国2型糖尿病防治指南(2020版)中提出中国各地区的GDM患病率存在差异,平均为17.5%[4]。

研究表明,导致GDM患病人数增加的原因有妊娠年龄增大、肥胖或超重、不良饮食习惯、较少的运动量、以及一级亲属患2型糖尿病、孕妇有GDM史或巨大儿分娩史、多囊卵巢综合征等[5-6]。除这些危险因素外,多种营养素缺乏或过量也与GDM患病风险有关,目前,大多数国内外研究都证实孕期维生素B12缺乏与GDM的发生有关[7-8],但关于叶酸水平和GDM患病风险相关性的研究结论并不一致[9-11]。也有研究显示叶酸与GDM的关系受维生素B12水平影响。Krishnaveni等[12]在印度纳入789名孕妇的研究发现,孕期维生素B12缺乏女性较非缺乏女性的GDM患病率更高(OR=2.1),两者GDM患病率分别为8.7%和4.6%,而且叶酸水平对孕期糖耐量的影响与维生素B12的含量有关,在维生素B12缺乏的孕妇中,GDM患病率随叶酸浓度的升高而升高,但在维生素B12正常的孕妇中,GDM患病率与叶酸浓度呈负相关。但上海一项纳入1 058名孕妇的早孕队列研究却表明,红细胞叶酸和维生素B12的比值与GDM的患病风险无统计学关联[13]。因此,本研究以孕期叶酸和维生素B12的摄入及代谢状况为切入点,探讨叶酸和维生素B12状况与GDM患病风险之间的关系,为下一步通过孕期营养干预改善孕期健康、预防GDM提供科学依据。

对象与方法

一、研究对象

本研究依托北京大学母子营养与健康队列平台,以北京、山东作为研究现场,在当地妇幼保健和医疗机构,遵循自愿原则募集孕妇(孕24～30周)进入研究,采集其孕期的营养与健康相关数据,并进行血液营养素代谢水平检测。本研究的纳入标准:(1)孕24～30周的孕妇;(2)单胎妊娠;(3)无重大急慢性疾病;(4)知情自愿参加并签署知情同意书。本研究的排除标准:(1)使用抗叶酸药物;(2)糖尿病合并妊娠者;(3)胎儿宫内发育异常。本研究共纳入2020年11月—2021年4月期间入组的368名孕妇。本项目获得北京大学生物医学伦理委员会批准通过(审批号:IRB00001052-19145),并获得科技部人类遗传资源管理行政许可。

二、研究内容及方法

1.研究对象一般情况调查:自拟问卷,调查入组孕妇的社会人口学特征、妊娠情况、孕期健康教育等,包括:(1)孕妇一般情况包括年龄、身高、孕前体重、受教育水平、职业、家庭经济情况等;(2)既往妊娠情况包括妊娠次数、曾分娩次数等;(3)生活方式包括是否有主被动吸烟,孕前是否饮酒,每天中等强度运动时间;(4)孕期是否接受过营养教育;(5)是否诊断为妊娠期高血压和妊娠期缺铁性贫血。

2.孕期膳食调查:采用3天24小时膳食记录法调查研究对象连续 3天各种主、副食物摄入情况,利用上海薄荷健康公司搭建的膳食记录平台收集膳食数据,计算入组孕妇平均每日能量、蛋白质、碳水化合物、脂肪、叶酸、维生素B12的摄入量,并进一步计算碳水化合物和脂肪的供能比。天然食物的营养成分数据主要来自《中国食物成分表(标准版第6版第1册)》和《中国食物成分表(标准版第6版第2册)》,中国食物成分表中未涵盖的数据整理汇编自台湾食品成分资料库(2019 版)、日本新食品成分表(2019)、英国公共卫生局食物数据(2019)等数据库,预包装食品和营养素补充剂的数据整理自营养标签。计算孕期能量、蛋白质、碳水化合物、脂肪、叶酸、维生素B12等的摄入量,并与中国居民膳食营养素参考摄入量(2013 版)[14]相关指标进行比较。

孕中、晚期能量需要量(estimated energy requirement,EER)分别为2 100 kcal、2 230 kcal,标准差(SD)为160 kcal/d,孕期能量摄入EER+2SD即定义为摄入不足或过量。碳水化合物和脂肪供能比用宏量营养素可接受范围(acceptable macronutrient distribution range,AMDR)进行评价。蛋白质、叶酸和维生素B12的摄入量<平均需要量(EAR)定义为摄入不足,其中化学合成叶酸摄入量>1 000 μg/d(UL)定义为摄入过量。

3.叶酸代谢相关指标检测:由护士采集受试对象清晨空腹前臂静脉血5 mL,包括乙二胺四乙酸(ethylenediamine tetraacetic acid,EDTA)抗凝2 mL和非抗凝3 mL。其中EDTA抗凝血用于红细胞叶酸检测,非抗凝血用于血清叶酸、维生素B12和同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)水平检测。血清和红细胞叶酸检测采用微粒子化学发光法,检测仪器为美国贝克曼全自动化学发光免疫分析仪,检测试剂为贝克曼922639,血清同型半胱氨酸检测采用酶循环法,检测仪器为AU-2700贝克曼,检测试剂为安图00720F11,血清维生素B12的检测方法为化学发光法,检测仪器为CentaurXP,检测试剂为西门子013264,所有检测均严格按照试剂盒说明书要求进行。

根据《中国临床合理补充叶酸多学科专家共识》[15],血清叶酸缺乏和过量的诊断标准分别为血清叶酸<6 ng/mL,血清叶酸>20 ng/mL;红细胞叶酸缺乏的诊断标准为红细胞叶酸<400 ng/mL。根据《维生素B12缺乏口腔表征的研究进展》[16],血清维生素B12<148 pmol/L为血清维生素B12缺乏;根据《高同型半胱氨酸血症诊疗专家共识》[17],血清同型半胱氨酸≥10 μmol/L为过量。

4.妊娠期糖尿病诊断:在孕24～28周进行GDM诊断,诊断方法和标准参考《妊娠合并糖尿病诊治指南(2014)》[6]推荐的75g口服葡萄糖耐量试验(oral glucose tolerance test,OGTT),服糖前及服糖后 1 h、2 h血糖值应分别低于5.1、10.0、8.5 mmol/L(92、180、153 mg/dL),任何一项血糖值达到或超过上述标准即诊断为GDM。孕期未行75g OGTT检查的孕妇,选取其24～28周空腹血浆葡萄糖(fasting plasma glucose,FPG)结果,FPG≥5.1 mmol/L可直接诊断GDM。

5.统计学分析:采用 SPSS 26.0 进行统计学分析。用Kolmogorov-Smirnov方法进行正态性检验,对于数值变量,正态分布数据用平均数±标准差(SD)表示,非正态分布数据用中位数(四分位间距,IQR)表示,分类变量以频数和百分比(%)表示。正态分布的数值变量的组间比较采用t检验,非正态分布数值变量的组间比较使用Wilcoxon秩和检验。采用多因素Logistic回归分析研究各个纳入因素与妊娠期糖尿病的关系。P<0.05 为差异有统计学意义。

结 果

一、研究对象一般情况

本研究纳入的368名孕妇中,41.3%为首次妊娠,年龄范围为18～43 岁(≥35岁的占比21.5%),且受教育程度为本科及以上的占比最高(38.9%),孕前超重肥胖率为33.7%。

本研究中GDM患病率为39.9%。年龄、身体活动水平与GDM发生有关,年龄越大,GDM发生风险越高(P<0.05);每日保证至少30 min身体活动的孕妇其GDM患病率(35.4%)低于对照组(45.9%),差异有统计学意义(P<0.05)。妊娠期缺铁性贫血在GDM和非GDM组间的差异有统计学意义(P<0.05),表1。

表1 研究对象社会人口学特征与GDM的分布情况[例(%)]Table 1 Sociodemographic characteristics and GDM distribution of the subjects,n(%)

二、叶酸、维生素B12膳食摄入及代谢水平与GDM的关系

研究对象膳食叶酸摄入量在非GDM组的中位数为 543.00(IQR:197.47～764.78)μg DFE,在GDM组的中位数为 360.90(IQR:185.40～816.20)μg DFE;膳食维生素 B12摄入量在非GDM组的中位数为 3.01(IQR:1.28～4.42)μg,在GDM组的中位数为 2.58(IQR:1.15～4.34)μg。两组膳食叶酸和维生素B12摄入的差异无统计学意义(P>0.05)。非GDM组的孕妇红细胞叶酸均值(969.64±288.57 ng/mL)高于GDM组(962.86±280.28 ng/mL),血清叶酸中位数非GDM组高于GDM组,血清维生素B12和血清同型半胱氨酸的中位数GDM组高于非GDM组。但两组间孕妇血液叶酸、血清维生素B12和血清同型半胱氨酸的差异均无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 孕妇叶酸、维生素B12等营养素在GDM和非GDM组的比较Table 2 Comparisons of folic acid,vitamin B12 and other nutrients in pregnant women with GDM and Non-GDM

三、妊娠期糖尿病多因素分析

多因素Logistic回归分析结果显示,相对比孕期每日<30 min运动时间的孕妇,每日≥30 min运动时间的孕妇患GDM的风险降低(OR=0.56,95%CI:0.34～0.92);孕期膳食碳水化合物摄入不足是GDM的危险因素(OR=2.19,95%CI:1.17～4.09);家庭人均月收入≥6 001元的孕妇患GDM的风险增加(OR=2.31,95%CI:1.07～4.25);血清叶酸过量与GDM低风险有关(OR=0.55,95%CI:0.30～1.00),血清叶酸过量的孕妇诊断GDM的风险是血清叶酸适宜孕妇的0.55倍(表3)。

表3 GDM影响因素的多因素logistic回归结果Table 3 Multinomial Logistic regression analysis of influence factors of GDM

讨 论

本研究共纳入368名孕24～30周的孕妇,其中有147(39.9%)人诊断为GDM,研究对象GDM分布结果显示,年龄、身体活动水平与GDM发生有关,与Mcintyre[18]等人的研究结果一致。在糖耐量正常的女性中,怀孕后胰岛会增加2～3倍的胰岛素分泌量以维持血糖恒定,而GDM女性因其胰岛β细胞功能障碍造成胰岛素分泌不足,导致孕期血糖水平出现异常[18]。本研究中GDM患病率明显高于既往研究中国GDM的患病率,主要原因是样本纳入方式为方便抽样,有一部分来源于营养科门诊咨询GDM的患者。

本研究多因素Logistic回归分析结果显示,膳食碳水化合物摄入不足是GDM的危险因素(OR=2.19),与上海一项纳入2 755名孕妇的队列研究结果一致,该研究结果显示孕期高蛋白质、低碳水化合物摄入的饮食模式与妊娠期糖尿病的高风险相关[19];郭洪萍[20]等人的研究也得出了类似的结论,其队列中血糖控制较差组的孕妇碳水化合物供能比较正常组和血糖控制较好组更低。较低的碳水化合物供能比意味着膳食蛋白质和脂肪较高,血浆中蛋白浓度的升高可导致骨骼肌胰岛素抵抗并刺激内源性葡萄糖的产生[21],体内脂肪堆积也会降低胰岛素的敏感性。但上述研究都未得到碳水化合物来源的多样性(复杂碳水化合物或简单碳水化合物)与血糖的关系,未来仍需大样本的前瞻性高质量研究进行进一步探索。

本研究发现血清叶酸水平较高(>20 ng/mL)的孕妇患GDM的风险显著降低,其患GDM的风险是血清叶酸水平适宜的孕妇的0.55倍。吴俊妍等[22]在656例孕妇孕中期时测定血清叶酸水平,发现GDM孕妇组的血清叶酸水平低于正常孕妇组,韩娜[23]等和张军等[24]得出了类似的研究结果。与血清叶酸相比,红细胞叶酸对叶酸摄入量变化的反应较慢,代表长期叶酸状态,因此,研究红细胞叶酸与GDM的关联将更有助于阐明长期接触叶酸与GDM患病风险的关系。中国南京2014年的研究中[11],评估392名确诊GDM的孕妇其孕中期红细胞叶酸浓度与GDM风险的关系,结果显示母亲红细胞叶酸水平高与GDM的风险增加有关,本研究中红细胞叶酸浓度与GDM患病之间的差异无统计学意义(P=0.12)。既往有研究发现[12,25],血清维生素B12缺乏与GDM患病明显相关,而血清维生素B12缺乏率在本研究中较低,只有5.6%,可能由于样本量较少,本研究中红细胞叶酸和血清维生素B12与GDM的差异无统计学意义。维生素B12作为辅助因子参与机体的一碳单位代谢循环,与叶酸之间存在相互作用,有研究提示膳食叶酸对GDM的影响可能会受到维生素B12的影响,但研究结果尚不一致,有待更多高质量的研究来探索维生素B12与叶酸的交互作用对GDM的影响。

本研究收集并调整了GDM相关的可能混杂因素,使用的调查工具信效度好,同时纳入了孕妇孕期营养素摄入和代谢的因素,分析了孕期叶酸、维生素B12等营养素与GDM的关系,对GDM的预防工作具有一定参考意义。本研究的局限性在于本研究为横断面研究,仅能探讨叶酸、维生素B12状况与GDM的相关性,且本研究采用3天24 h膳食回顾法进行膳食调查,存在回忆偏倚,未来需要更多高质量的研究来进一步验证叶酸、维生素B12状况与GDM之间的因果关系。综上,孕期增加叶酸摄入或许可以提供一种可行的、新颖的、低成本的方法来降低GDM的风险。

致谢:感谢山东省高密市人民医院、北京市海淀区妇幼保健院和怀柔区妇幼保健院所有参与项目医护人员的辛勤工作,感谢所有参与项目的孕妇及其家庭。感谢上海薄荷信息科技有限公司在膳食调查中给予的帮助。