孕前及孕早期血清金属(类金属)浓度与妊娠期血糖调控的关系：一项前瞻性队列研究

《Environmental Pollution》：Preconception and Early-Pregnancy Serum Metal(loid) Concentrations in Relation to Gestational Glucose Regulation: A Prospective Cohort Study

　　

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  孕前金属（类金属）测量与妊娠期葡萄糖调节相关。
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  孕前较高的镍（Ni）和铅（Pb）与 2 小时血糖相关。
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  孕早期的镉（Cd）和钛（Ti）与较高的 1 小时血糖相关。
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  锶（Sr）与两个时期的妊娠期葡萄糖呈负相关。

引言

妊娠期糖尿病（GDM）是一种常见的妊娠相关代谢紊乱，全球约 14.0% 的孕妇受到影响（Wang et al., 2022）。该状况与多种不良妊娠和新生儿结局风险增加相关，例如子痫前期、早产、巨大儿以及新生儿代谢和呼吸并发症，同时也增加了母亲和后代患 2 型糖尿病的长期风险（Bardugo et al., 2023; Hannah et al., 2022; Saravanan, 2020; Ye et al., 2022; Yogev et al., 2004）。越来越多的关注集中在环境污染物对 GDM 的潜在贡献上，特别是内分泌干扰物（EDCs），其中金属（类金属）是一个重要的关注群体（Rudge et al., 2023; Tsokkou et al., 2025）。在一般人群中，金属（类金属）暴露来源于多种环境来源，包括饮食、饮用水、环境空气和灰尘、烟草烟雾以及受污染的居住或消费品（Tchounwou et al., 2012; Witkowska et al., 2021）。鉴于育龄妇女和孕妇普遍存在低剂量金属（类金属）暴露，其潜在的相关性值得进一步研究（Bulka et al., 2019; Issah et al., 2024; Zhang et al., 2025）。

实验研究表明，金属（类金属）可能通过几种生物通路与 GDM 相关的代谢紊乱有关。长期暴露于某些金属（类金属）可能诱发氧化应激，促进低度炎症，破坏胰岛素信号传导，干扰激素作用，并损害胎盘功能（Ahmed et al., 2011; Buha et al., 2020; Fu et al., 2010; Liu et al., 2023; Xue et al., 2011）。这些过程可能导致胰岛素抵抗和胰岛素分泌受损（Fu et al., 2010; Rains and Jain, 2011; Tseng, 2004），从而增加 GDM 的风险。流行病学研究报告了多种金属（类金属）与 GDM 之间的关联，尽管在不同元素、暴露生物标志物、研究人群和分析方法之间的结果仍不一致（Lefta et al., 2024; Lin et al., 2021; Wu et al., 2024）。大多数现有研究评估的是妊娠期间测量的金属（类金属）生物标志物，而孕前测量的金属（类金属）生物标志物的证据仍然稀缺。

孕前期越来越被认为是母体和后代健康的关键窗口期，但其在环境因素对妊娠期血糖调节贡献中的作用尚未得到充分表征。新兴证据已将多种孕前暴露，包括膳食因素、多氯联苯、全氟化合物和空气污染，与 GDM 风险联系起来（Jaacks et al., 2016; Niu et al., 2023; Zhang et al., 2015）。然而，孕前期间测量的金属（类金属）浓度与随后的妊娠期血糖调节之间的关联很少受到调查。迄今为止，一项前瞻性研究报告了孕前膳食血红素铁摄入较高与 GDM 风险增加之间存在关联（Bowers et al., 2011），但孕前测量的金属（类金属）生物标志物浓度是否与随后的妊娠期血糖调节相关仍不清楚。

金属（类金属）浓度可能在孕前和孕早期期间有所不同，并且往往作为相关性混合物出现。个体金属（类金属）往往在某一测量时间共同出现，并且可能呈中度至高度相关。它们在不同生殖阶段测量的浓度也可能在时间上相关。这些相关性结构使得使用传统回归模型识别个体、联合和特定时期的关联变得复杂（Fang et al., 2025; Sánchez et al., 2011）。因此，需要结合多个生殖阶段测量、混合物方法和特定时间分析的研究，以阐明孕前和孕早期测量的金属（类金属）浓度与妊娠期糖代谢异常是否具有不同的相关性。

在这项前瞻性队列研究中，我们测量了孕前和孕早期期间的血清金属（类金属）浓度，并调查了它们与 GDM 和 75 克口服葡萄糖耐量试验（OGTT）血糖水平之间的关联。我们旨在评估血清金属（类金属）浓度与妊娠期血糖结局之间的个体和非线性关联，选定候选金属（类金属）的联合关联，以及这些关联在孕前和孕早期测量期间是否存在差异。通过纳入孕前获得的测量数据，本研究试图将环境生物监测扩展到传统的以妊娠为中心的框架之外，并确定可能需要进一步调查的具体金属（类金属）和生殖时期，以了解其对母体葡萄糖调节的相关性。

章节摘录

研究人群

该前瞻性队列来自南京医科大学附属医院的孕前保健诊所，时间为 2022 年 5 月至 2022 年 10 月。研究方案获得了南京医科大学附属妇产医院研究伦理委员会的批准，所有参与者均提供了知情同意。纳入标准如下：年龄 20–45 岁；计划在一年内受孕；完成孕前检查；提供基本信息

人群特征

在 470 名孕前期参与者中（表 1），大多数拥有大专或以上学历（86.2%），孕前体质指数（BMI）正常（76.4%），为初产妇（92.1%），且无异常妊娠史（96.0%）。与后来发展为 GDM 的人相比，未发展为 GDM 的人孕前 BMI 较低（P<0.001）。其他特征，包括年龄、教育水平、产次、不良妊娠史、妊娠期甲状腺功能异常和胎儿性别，均未

讨论

在这项前瞻性队列研究中，孕前和孕早期期间测量的血清金属（类金属）浓度显示出与妊娠期血糖调节相关的元素特异性和时期特异性关联。与 GDM 诊断相比，这些关联在 OGTT 血糖测量值上更为明显。孕前镍（Ni）和铅（Pb）浓度与 2 小时血糖呈正相关，而孕前锶（Sr）与空腹血糖呈负相关。在孕早期，镉（Cd）和钛（Ti）浓度是

结论

总之，孕前和孕早期期间测量的血清金属（类金属）浓度显示出元素特异性和时期特异性模式。孕前较高的镍（Ni）和铅（Pb）浓度与较高的 2 小时血糖相关，而孕早期较高的镉（Cd）和钛（Ti）浓度与较高的 1 小时血糖相关。锶（Sr）浓度在孕前和孕早期期间与血糖水平呈负相关。这些发现突显了需要考虑

CRediT 作者贡献声明

Xiaoli Wu：写作 – 初稿，项目管理，资金获取，正式分析，数据整理，概念构思。Yuanhua Meng：写作 – 审阅与编辑，正式分析。Wanke Wu：写作 – 审阅与编辑，数据整理。Xiaohong Jiang：写作 – 审阅与编辑。Xiaotong Tang：写作 – 审阅与编辑。Yuqing Zhang：写作 – 初稿，监督，项目管理，资金获取，正式分析，概念构思

伦理声明

已获取所有参与者或其法定代表人关于参加本研究和发表文章的书面知情同意。已遵守参与者的隐私权。

本研究是在研究进行地点遵守相关法律、监管框架和指南的情况下进行的。本研究获得了南京医科大学附属妇产医院研究伦理委员会的批准。（批准号 2022KY-030-01）

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能被认为会影响本文报告的工作。

利益冲突声明

? 作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系，这些关系可能被认为会影响本文报告的工作。

致谢

本研究得到了以下支持：中国国家自然科学基金委员会（资助号 82103793）。妇幼健康研究项目，来自江苏省（资助号 F202208）。由江苏省科学技术协会资助的青年英才支持计划（JSST）

Xiaoli Wu|Yuanhua Meng|Wanke Wu|Xiaohong Jiang|Xiaotong Tang|Yuqing Zhang