母体BMI代谢组学特征揭示妊娠并发症风险：跨队列验证与机制探索

《Communications Medicine》：A metabolomic signature of maternal BMI is associated with pregnancy complications across two independent pregnancy cohorts

为探究母体肥胖与妊娠并发症的代谢机制，研究人员基于COPSAC2010和VDAART队列，通过非靶向代谢组学分析发现，46种BMI相关代谢物（富集于鞘脂和维生素A代谢通路）可显著提升妊娠期糖尿病（GDM）和子痫前期的预测效能。其中16种代谢物介导了BMI对GDM的因果路径，晚期妊娠代谢特征预测价值更优。该研究为产前代谢标志物筛查提供了新策略。

　　

随着全球肥胖率持续攀升，超过半数人口预计在2035年前面临超重或肥胖问题，母体肥胖已成为妊娠并发症的重要风险因素。既往研究表明，高体重指数（Body Mass Index, BMI）与妊娠期糖尿病（Gestational Diabetes Mellitus, GDM）、子痫前期、剖宫产等不良结局密切相关。然而，BMI作为体脂的粗略指标，无法反映个体代谢状态的异质性。近年研究发现，部分BMI正常者可能呈现“肥胖代谢表型”，其心血管代谢疾病风险显著升高。这提示，基于代谢组学深入解析肥胖相关的生理扰动，或能更精准地识别高危妊娠人群。

为突破传统BMI的局限，丹麦哥本哈根童年哮喘前瞻性研究（COPSAC₂₀₁₀）团队联合美国维生素D产前哮喘减少试验（VDAART）队列，开展了一项跨队列代谢组学研究。论文发表于《Communications Medicine》，通过分析孕早、中、晚期血液代谢物，首次系统揭示了母体BMI相关代谢特征在预测妊娠并发症中的独立价值及潜在机制。

研究采用非靶向代谢组学技术，对COPSAC₂₀₁₀队列684名孕妇孕24周血浆样本进行检测，并通过稀疏偏最小二乘回归（Sparse Partial Least Squares Regression）筛选出46种与孕前BMI显著相关的代谢物，构建BMI代谢评分。该评分在验证队列VDAART的孕早（10-18周）、晚（32-38周）期样本中均表现出与实测BMI的高度一致性。此外，研究运用多变量逻辑回归、中介分析和逆向淘汰策略，评估代谢评分与妊娠并发症的关联及其因果中介效应。

母体BMI与代谢评分关联妊娠并发症

在COPSAC₂₀₁₀队列中，孕前BMI每升高1个标准差（Standard Deviation, SD），GDM风险增加90%（OR 1.90, p=6.75×10^?4），剖宫产风险增加23%（OR 1.23, p=0.023）。而BMI代谢评分的预测效能更强：GDM风险OR值达2.47（p=8.51×10^?4），且独立关联子痫前期风险（OR 1.54, p=0.030），后者在单纯BMI模型中未显显著性。进一步分析发现，代谢评分与急诊剖宫产（OR 1.38, p=0.012）而非择期剖宫产相关，提示代谢扰动可能更直接参与急症发生机制。

跨队列验证凸显晚期妊娠代谢特征优势

在VDAART队列中，晚期妊娠代谢评分对GDM（OR 2.10, p=4.97×10^?5）和子痫前期（OR 1.82, p=0.003）的预测效力显著优于早期评分。调整BMI后，晚期评分仍保持独立关联（GDM-OR 1.91, p=0.004；子痫前期-OR 2.12, p=0.002），表明晚期妊娠代谢紊乱对并发症的提示价值超越体型指标本身。

16种代谢物介导BMI与GDM的因果路径

通过逆向淘汰中介分析，研究锁定16种代谢物（占BMI相关代谢物的35%）介导了BMI对GDM的影响。其中，植物来源的胡萝卜素二醇（Carotene Diol）和龙胆酸（Gentisate）呈负关联，可能具保护作用；而神经酰胺（Ceramide d18:2/24:1, d18:1/24:2）和鞘磷脂（Sphingomyelin d17:2/16:0, d18:2/15:0）等脂质代谢物正关联GDM风险。基于此子集构建的代谢评分，在VDAART队列中较全代谢物模型进一步提升了GDM预测精度（早期p=0.009，晚期p=0.016）。

代谢通路富集揭示核心生物学机制

通路富集分析显示，BMI相关代谢物显著富集于鞘磷脂（Sphingomyelins）和维生素A代谢通路（错误发现率False Discovery Rate, FDR<0.05）。鞘脂类代谢紊乱已知与胰岛素抵抗和心血管风险相关，而维生素A衍生物可能通过抗氧化机制拮抗代谢异常，这与中介分析结果相互印证。

本研究通过跨队列验证证实，母体BMI相关代谢特征可显著提升妊娠并发症的早期预警能力，尤其晚期妊娠代谢谱具有更强临床价值。从机制层面，研究首次明确一组介导BMI与GDM关联的代谢物，为靶向干预提供候选标志物。尽管研究存在未与现有临床筛查工具对比、队列人群差异等局限，但其整合多时点代谢组学与因果推断的策略，为产前代谢风险分层提供了新范式。未来在更多样化人群中验证这些标志物，并探索其与饮食、生活方式互作，将推动代谢组学向临床转化，最终实现妊娠并发症的精准防控。