综述:母体血液与胎盘中的脂质组学特征:将脂质谱与妊娠结局和胎儿生长联系起来的系统性证据

【字体: 时间:2025年09月26日 来源:Metabolism Open 2.7

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  本综述系统梳理了孕期脂质代谢重塑与不良妊娠结局的关联,通过质谱(LC-MS/MS)和核磁共振(NMR)技术揭示了磷脂酰胆碱(PC)、甘油三酯(TG)、神经酰胺(Cer)等关键脂质类别在子痫前期(PE)、妊娠期糖尿病(GDM)、胎儿生长受限(FGR)及产后代谢风险中的变化规律,为早期生物标志物开发和个体化围产保健提供了重要理论依据。

  
引言
妊娠是一个经历深刻代谢适应的时期,脂质代谢的动态重塑尤为关键。脂质不仅是细胞膜的结构成分,更是能量稳态、炎症反应和细胞内信号传导的核心介质。传统临床脂质参数(如总胆固醇、低密度脂蛋白LDL)虽与妊娠并发症相关,却难以全面反映复杂的脂质网络。近年来,基于质谱技术的脂质组学发展使得人们能够以高通量、高分辨率的方式解析数百种脂质物种,包括甘油磷脂、鞘脂和中性脂质等类别,从而更深入地理解妊娠期脂质变化及其与母婴不良结局的关联。
材料与方法
本综述严格遵循系统评价和Meta分析指南(PRISMA 2020),检索了PubMed、Scopus、EMBASE、Web of Science和Cochrane Library五大数据库,时间截至2024年。研究纳入标准包括:采用质谱(MS)或核磁共振(NMR)技术对孕妇或产后女性脂质组进行分析,并报告与子痫前期(PE)、妊娠期糖尿病(GDM)、早产、胎儿生长受限(FGR)或产后代谢风险等结局的关联。最终纳入16项研究,覆盖超过5000名参与者,研究质量经纽卡斯尔-渥太华量表(NOS)评估均为中高水平。
结果
共16项研究被纳入分析,这些研究跨越多个国家,主要采用靶向或非靶向脂质组学方法,分析样本包括母体血浆、血清、胎盘组织和脐带血。脂质组改变与PE、GDM、FGR和先天性异常等结局密切相关。关键脂质类别包括:磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、甘油三酯(TG)、神经酰胺(Cer)、胆固醇酯(CE)和二酰基甘油(DAG)。这些脂质映射到胰岛素抵抗、炎症和内皮功能障碍等代谢通路,部分脂质谱在妊娠早期即可检测,显示出早期风险预测的潜力。
子痫前期(PE)
脂质组改变在PE患者中高度一致,且早发性(EOPE)与晚发性(LOPE)亚型表现出不同特征。He等研究发现11种脂质物种(如LPC 15:0、PC 35:1e和PE 37:2)与重度PE显著相关,这些脂质富集于胰岛素信号、免疫调节和磷脂代谢通路。Yang等指出LOPE与TG(尤其不饱和脂肪酸)升高以及PC、PE和磷脂酰丝氨酸(PS)降低有关。Huang等进一步通过脂质组区分了EOPE、LOPE和对照组,脂质谱与胎儿出生体重和蛋白尿相关。Antoni?等则从纵向角度显示神经酰胺(C16:0、C24:0)和鞘氨醇-1-磷酸(S1P)在PE发生前已呈现异常轨迹。Williams等研究还发现,肥胖孕妇中PE患者的血浆醛缩磷脂、PE和游离脂肪酸(FFA)在第三 trimester显著升高,且种族和胎儿性别对脂质谱有显著影响。
妊娠期糖尿病(GDM)
Rahman等发现富含二酰基甘油(DAG)和饱和/低不饱和TG的脂质网络与GDM风险正相关,且与胰岛素、葡萄糖和糖化血红蛋白(HbA1c)水平紧密关联。Mustaniemi等证实早期妊娠的神经酰胺物种(如Cer(d18:1/18:0)和Cer(d18:1/24:1))可独立于体重指数(BMI)预测GDM发生。
早产
Aung等报道38种脂质物种与早产显著相关,早产组PC、PE和鞘磷脂(SM)水平降低,提示膜脂稳态受损可能参与早产机制。
胎儿生长与先天性异常
Mires等通过母体血浆脂质组区分出先天性心脏病(CHD)患儿的母亲,主要差异体现在PC物种和酰基肉碱上。Song等发现TG与出生体重和头围正相关,而CE、PC、SM、PE和LPC则与多项新生儿体格指标负相关。Miranda等研究显示,FGR或小于胎龄儿(SGA)的母亲中密度脂蛋白(IDL、VLDL、HDL)胆固醇和TG水平降低,而胎儿VLDL和IDL胆固醇及TG升高,表明母胎脂质代谢紊乱与胎儿生长受损密切相关。
产后心血管代谢风险
Chen等和Wang等将脂质组分析延伸至产后阶段,发现特定脂质物种(如DAG、CE、TG)可预测曾有GDM的女性进展为2型糖尿病(T2D),这些标志物超越了传统临床因素的预测能力,并部分介导了从GDM到糖尿病风险过渡的过程。
一致关联的脂质类别
多项研究中重复出现的脂质类别包括:PC和PE(在PE、GDM、早产、FGR和CHD中改变)、LPC(在PE中升高,与胎儿生长负相关)、TG(在LOPE和GDM中升高,与胎儿生长参数相关)、神经酰胺和鞘脂(在PE和GDM预测中起关键作用,妊娠与产后间动态变化)、CE(在GDM和T2D进展中降低,与胎儿生长负相关)以及DAG(在GDM和产后代谢风险中升高)。这些脂质类别的跨结局一致性提示了共享的病理生理机制。
讨论
本综述首次系统整合了多种妊娠结局下的脂质组学研究,揭示PC、PE、Cer、TG、CE和DAG等脂质类别在PE、GDM、早产、FGR和产后代谢风险中的反复出现,表明脂质代谢紊乱是妊娠并发症的共同特征。这些脂质改变映射到甘油磷脂代谢、胰岛素信号和炎症等通路,为机制理解提供了分子基础。尽管传统血脂参数也与妊娠并发症相关,但脂质组学通过解析脂质物种的精细结构(如脂肪酸链长和饱和度),提供了更早期、更特异的预测能力。神经酰胺通过影响内皮屏障功能和氧化应激参与PE胎盘功能障碍;TG和DAG则反映了胰岛素抵抗和能量分配紊乱,与GDM密切相关。
从临床角度看,妊娠早期检测到的脂质改变为PE和GDM的早期预测提供了可能,产后脂质谱则有助于长期代谢风险评估。然而,研究间存在分析方法、样本类型和脂质命名的异质性,且观察性设计限制因果推断。母体饮食、BMI、种族和药物使用等混杂因素可能影响脂质谱,未来需在大规模多种族队列中验证候选标志物,并结合转录组学和蛋白质组等多组学数据深化机制探索。标准化脂质组工作流程和报告规范,以及开展健康经济学评价,将是推动脂质组学向临床转化的重要方向。
结论
本系统评价首次全面综合了母体血液、胎盘和胎儿样本中与不良妊娠结局相关的脂质组特征,表明磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、神经酰胺(Cer)、甘油三酯(TG)、胆固醇酯(CE)和二酰基甘油(DAG)等脂质类别在子痫前期(PE)、妊娠期糖尿病(GDM)、早产、胎儿生长受限(FGR)和产后代谢风险中 consistently 发生变化。这些发现强调了脂质代谢在妊娠中的生物学和临床意义,凸显了脂质组学在早期生物标志物开发中的潜力。尽管存在方法学异质性和观察性研究的局限,脂质通路紊乱的一致性提示了产科综合征的共同病理机制。未来研究应聚焦于大规模多种族队列的验证工作,并探索这些标志物在个体化产科护理预测模型中的整合应用。
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