妊娠糖尿病患者饮食调节对肠道微生物元基因组特征及作用机制影响的队列研究

Human gut microbiota is directly related to health condition, by influencing the energy metabolism, intestinal immune and inflammatory response. The specificity of digestive function during pregnancy may lead to continuous change in diet pattern throughout gestation. A study published in Science in 2012 reported structural difference in gut microbiota between type 2 diabetic patients and health people. Therefore, we speculated that there might be similar difference between woman with and without gestational diabetes mellitus (GDM). However, cohort studies focusing on the effect of diet on gestational gut microbiota were extremely limited, especially when aiming at gestational diabetic patients. This study thus aims to investigate the effect of dietary intervention on GDM, from the point of microbial genome by using high-throughput sequencing techniques. Specifically, we plan to recruit 100 pregnant women with GDM and 100 healthy pregnant women, compare the influence of changing in diet pattern on gut microbiota in early, middle and late gestation in woman with and without GDM. We also plan to explore the effect of diet intervention according to the doctor’s order on gut microbiota, determine the character of gut microbiota in GDM patients, analyze the relation between secretion of short-chain fatty acid and cytokines, such as IL-6、TNF-α, and screen GDM specific microorganisms , in order to build risk prediction and assessment models for GDM by microbial genome sequencing

人体肠道微生态与健康直接相关，影响物质能量代谢和炎症反应，妊娠期消化功能特殊导致孕妇的饮食变化并随孕期改变. 2012年Science载我国2型糖尿病患者和健康人群的肠道微生物菌群存在差异，推测妊娠糖尿病患者（GDM）和健康孕妇的肠道菌群可能有差异，但从队列角度对膳食影响孕期肠道菌群特别是GDM孕妇的研究极少。本研究拟采用高通量测序技术，从肠道菌群元基因组的角度研究GDM患者和健康孕妇各100人，分别调查孕早、中、晚期GDM患者及健康孕妇膳食变化对肠道微生物的影响，及GDM孕妇遵医嘱接受营养调节后对肠道微生物的影响；确定GDM患者的肠道菌群分布特征，分析短链脂肪酸（SCFAs）产生和体内细胞因子如IL-6、TNF-α等的关系，筛选GDM特异性的微生物菌群，初步建立通过肠道菌群评估、预测GDM风险的模型，从肠道微生物角度研究全孕程膳食调节预防GDM的发生、发展机制

人体肠道微生态与健康直接相关，影响物质能量代谢和炎症反应，妊娠期消化功能特殊导致孕妇的饮食变化并随孕期改变. 2012年Science载我国2型糖尿病患者和健康人群的肠道微生物菌群存在差异，推测妊娠糖尿病患者（GDM）和健康孕妇的肠道菌群可能有差异，但研究肠道菌群和妊娠期糖尿病关系的研究较少。一旦诊断为妊娠期糖尿病，孕妇需进行膳食调整，目前尚无研究报道膳食对妊娠期糖尿病患者肠道菌群的影响。本研究招募健康孕妇70名，妊娠期糖尿病患者75名，收集基本信息、生活方式（吸烟、饮酒、运动、膳食等）、血样和便样。检测血液中总胆固醇、总甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、脂联素、超敏C反应蛋白、白介素-6、肿瘤坏死因子-α等指标，采用高通量测序技术检测粪便中的菌群。结果发现GDM患者Actinobacteria显著降低，而Firmicutes明显增加；GDM患者Firmicutes/Bacteroidetes比值高于健康孕妇；在种水平分析发现，21个种在GDM患者中明显增加，其中多数来源于Clostridiales 纲，同时15个种降低，包括4个种来源于双歧杆菌。结合临床指标发现，多数在GDM患者中降低的种和OGTT结果负相关，而在GDM患者中升高的种和OGTT结果正相关。同时还发现Bacteroides ovatus在健康人中比较富集，与白介素-6和脂联素存在负相关。基于肠道菌群预测GDM患病风险，发现AUC曲线下面积高达82%，可见肠道菌群能够很好的预测GDM。在代谢通路上进一步分析发现，GDM患者糖代谢通路明显增强，而赖氨酸合成、多种氨基酸合成通路明显降低。综上可见，GDM患者肠道菌群和健康孕妇存在明显不同，基于肠道菌群能够很好的预测GDM患病风险，GDM的发生可能与肠道菌群的紊乱存在关联。