孕期糖尿病母亲围产期特征对新生儿早期肠道菌群的影响研究

【字体: 时间:2025年05月18日 来源:mSphere 3.7

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  本研究通过 16S rRNA 基因扩增子测序分析 247 份胎便样本,发现妊娠期糖尿病(GDM)母亲新生儿肠道菌群 α 多样性(Chao1 指数)较低,菌群组成相似但丰度不同。围产期特征如孕前 BMI、年龄等影响菌群差异,提示研究需综合考虑多因素。

  

研究背景与目的


妊娠期糖尿病(GDM)是妊娠中晚期首次发现的糖代谢异常疾病,其与后代肥胖、2 型糖尿病等代谢性疾病风险增加相关,但机制尚不明确。越来越多证据表明,GDM 可能通过影响新生儿肠道菌群发挥作用,而新生儿初始菌群定植受多种围产期特征影响,不同研究结果差异或源于此。本研究旨在探讨围产期特征是否影响母亲 GDM 状态与新生儿早期肠道菌群的关联。

材料与方法


本研究为巢式病例对照研究,基于母亲和儿童队列(2016YFC1000304),纳入 114 例 GDM 母亲新生儿和 133 例正常母亲新生儿。收集出生 24 小时内胎便样本,采用 16S rRNA 基因扩增子测序分析菌群多样性和组成。比较不同 GDM 状态及围产期特征(如孕前 BMI、年龄、孕期体重增加(GWG)、分娩方式、新生儿性别、出生体重等)下的菌群差异。

结果


参与者特征


GDM 组母亲孕次、产次更高,GWG 低于对照组,孕晚期高密度脂蛋白(HDL)水平较低,其他特征两组无显著差异。新生儿分娩方式、出生体重、性别等组间无差异。

菌群多样性与组成


GDM 组新生儿肠道菌群 α 多样性中 Chao1 指数低于对照组(P=0.0235),Shannon 指数无显著差异。主坐标分析(PCoA)显示,仅基于未加权 UniFrac 距离时,胎便样本按母亲 GDM 状态聚类(R2=0.011,P=0.003)。两组菌群均以厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)为主,厚壁菌门 / 拟杆菌门比值在 GDM 组更高。属水平上,两组均以埃希氏菌 - 志贺氏菌属(Escherichia–Shigella)、乳杆菌属(Lactobacillus)和链球菌属(Streptococcus)为主,但线性判别分析(LDA)显示两组有 81 个差异显著的分类单元,GDM 组有 36 个代表性分类单元,对照组有 45 个。

围产期特征的影响


  • 孕前 BMI:在孕前 BMI≥18.5 且 < 24 kg/m2 和≥28 kg/m2 组,样本按 GDM 状态聚类,LDA 显示 GDM 组有 64 个、对照组有 27 个显著代表性分类单元。
  • 母亲年龄:<35 岁组样本按 GDM 状态聚类,≥35 岁组无此现象,LDA 显示 GDM 组有 41 个、对照组有 74 个显著代表性分类单元。
  • GWG:不同 GWG 组间有 20 个丰度差异分类单元,GDM 组和对照组分别有 27 个和 50 个与 GWG 相关的显著代表性分类单元。
  • 分娩方式:对照组剖宫产新生儿菌群 Shannon 指数高于阴道分娩(P=0.010),且样本按分娩方式聚类,GDM 组无此差异;对照组有 226 个与分娩方式相关的显著代表性分类单元,GDM 组无。
  • 新生儿性别:GDM 组有 79 个、对照组有 7 个与性别相关的显著代表性分类单元。
  • 出生体重:GDM 组和对照组分别有 17 个和 32 个与出生体重相关的显著代表性分类单元。

讨论


本研究发现 GDM 母亲新生儿肠道菌群组成与正常母亲新生儿相似,但部分分类单元丰度不同,且 α 多样性较低。围产期特征如孕前 BMI、年龄、GWG、分娩方式、新生儿性别和出生体重均影响菌群差异,提示研究 GDM 与新生儿肠道菌群关联时需综合考虑这些因素。胎便样本在出生 24 小时内收集,最大程度保留了宫内菌群状态,避免了出生后环境影响,但研究未分析母亲样本,且未纳入如母亲饮食、运动等潜在因素,样本来自单一医院,可能影响结果普遍性。

结论


GDM 母亲新生儿肠道菌群组成相似但部分分类单元丰度不同,其关联受多种围产期特征影响。除母亲糖尿病状态外,孕前 BMI、年龄、GWG、分娩方式、新生儿性别和出生体重均影响新生儿肠道菌群。研究结果为探讨 GDM 对新生儿肠道菌群的影响提供了信息,提示未来研究需考虑围产期特征,为基于肠道菌群的儿童疾病预防提供参考。

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