n-3多不饱和脂肪酸和irisin对妊娠糖尿病患者产后发生糖代谢异常的影响及机制

Gestational diabetes mellitus (GDM) is an important risk factor for type 2 diabetes in women. Studies have shown that n-3 polyunsaturated fatty acids (n-3 PUFA) are associated with improving insulin resistance and prevent type 2 diabetes in the general population; a newly discovered myokine, irisin, is associated with reduced insulin resistance and plays an important role in human glucose metabolism; and results from cell studies suggested that n-3 PUFA might increase the expression of irisin. Therefore, we hypothesize that n-3 PUFA could improve glucose metabolism via the IRS-1/PI3K/AKT insulin signaling pathway by increasing expression of irisin and thus improving postpartum glucose metabolism in women with GDM. In order to test this hypothesis, we plan to establish a prospective GDM cohort and collect related information at 24-28 weeks’ gestation, 42 days postpartum, 1 year postpartum and 2 years postpartum, respectively. Then the following would be tested: the changes of n-3 PUFA and irisin during pregnancy and after delivery, and their association with postpartum abnormal glucose metabolism; and the correlation of n-3 PUFA and irisin. Furthermore, using a cell model of insulin resistance we would examine the dose-response and time-response relationships between n-3 PUFA and irisin, and next explore the role of irisin in n-3 PUFA regulation of IRS-1/PI3K/AKT insulin signaling pathway. This study would help to clarify the relationship between n-3 PUFA and irisin in regulating the glucose metabolism, and might provide scientific evidence for the prevention of type 2 diabetes after GDM.

妊娠糖尿病（GDM）是女性2型糖尿病的重要危险因素。研究表明n-3多不饱和脂肪酸（简称n-3）能改善胰岛素抵抗并预防普通人群的2型糖尿病；新发现的肌肉因子irisin亦可降低胰岛素抵抗并参与人体糖代谢；而细胞实验提示n-3可提高irisin的表达。因此我们假设：n-3可通过升高irisin调节IRS-1/PI3K/AKT胰岛素信号通路进而改善GDM患者产后糖代谢。为此我们拟在GDM队列（1285人）中前瞻性收集孕期、产后42天、1年和2年的资料，分析GDM患者产前产后n-3和irisin的变化情况与其产后发生糖代谢异常的关系，并探讨n-3与irisin的关系。进一步在胰岛素抵抗细胞模型中，检验n-3对irisin表达的剂量和时间效应关系，并探讨irisin在n-3对IRS-1/PI3K/AKT信号通路调控中的作用。本课题将有助于前瞻性阐明n-3和irisin在糖代谢方面的关系及作用机制。

n-3多不饱和脂肪酸（PUFA）能增强胰岛素敏感性和改善血糖稳态，从而降低2型糖尿病发病的风险。肌肉因子irisin具有改善胰岛素抵抗、调节糖脂代谢等作用，是当前代谢性疾病研究的新靶点。在妊娠期间，孕妇呈现生理性胰岛素抵抗状态，针对这一特殊人群我们建立了妊娠期糖尿病（GDM）患者与正常孕妇队列，并于产后42天、产后6个月、产后2年跟踪随访，收集其膳食营养摄入资料并进行孕产期血糖、irisin和红细胞脂肪酸的检测。获得的主要研究成果如下：1）孕中期妇女GDM患病率为18.8%，产后空腹血糖受损（IFG）发病率为14.35%，在孕期患有GDM的产妇中，产后糖耐量受损（IGT）的比例为24.47%，孕妇血浆irisin平均值为13.81ng/mL。2）孕期irisin水平与孕妇空腹血糖呈负相关。irisin水平越高，孕妇的胰岛素抵抗水平越低，胰岛素敏感性越高。但是孕期irisin与GDM发生风险之间未发现显著相关性。通过调节效应检验发现随着膳食n-3 PUFA摄入增加，irisin对胰岛素抵抗及胰岛素敏感性的关联强度越大，提示膳食n-3 PUFA可能增强irisin改善胰岛素抵抗的作用。3）孕中期irisin水平与产后空腹血糖呈负相关，与产后OGTT-2h血糖的负相关呈临界显著性。分位数回归结果显示，孕中期irisin与产后空腹血糖的相关性随血糖水平的升高关联强度增强。亚组分析显示孕中期irisin与产后空腹血糖的相关性在纯母乳喂养组中呈显著负相关，且irisin与纯母乳喂养对产后IFG的影响具有交互作用。4）目前已完成435人的孕中期妇女血样中红细胞脂肪酸的检测，不同种类的红细胞脂肪酸与血糖水平的相关性强度及方向不同，提示孕中期红细胞脂肪酸与血糖可能存在相关性，对血糖代谢异常的预防有一定启示。此外，项目执行期间，由于研究工作的需要我们也开展了原计划未列出的工作并取得成果，包括开展孕期食物种类和膳食模式与血糖代谢的关系研究、对研究对象的子代喂养情况和过敏性疾病进行调查和分析、对生命早期脂肪酸对儿童过敏性疾病的影响进行系统综述等。上述成果对疾病的预防和控制具有较好的科研价值和应用效能。