血清谷胱甘肽过氧化物酶活性与妊娠期糖尿病的相关性研究

夏小文 柯晓琼 张祖艳

[摘要]目的 探討血清谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性与妊娠期糖尿病（GDM）的相关性。方法 回顾性分析2017年1～12月我院收治的50例GDM患者（GDM组）的临床资料与实验室检查数据，并于同期随机选取50例健康妊娠孕妇（正常组）作为对照，所有孕妇均在孕24～28+6周行口服葡萄糖耐量试验（OGTT）及血清GSH-PX活性检测。比较分析GDM孕妇血糖水平与血清GSH-PX活性的相关性及其对GDM的诊断价值。结果 GDM组孕妇的年龄、孕龄、糖尿病及高血压家族史情况与正常组比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。GDM组孕妇的体质量指数（BMI）、空腹血糖（FBG）、餐后1 h 血糖值（1 h PBG）、餐后2 h 血糖值（2 h PBG）、空腹胰岛素（FINS）和HOMA 模型胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）均高于正常组（P<0.05），而HOMA胰岛β细胞功能（HOMA-β）及血清GSH-PX活性均低于正常组（P<0.05）。血清GSH-PX活性与妊娠中期FBG、1 h PBG、2 h PBG、HOMA-IR成负相关，与 HOMA-β成正相关（P<0.05）。ROC分析显示血清GSH-PX活性预测GDM发生的灵敏度为0.787，特异度为0.843，ROC曲线下面积（AUC）为0.862，预测临界值为69.73 U/L。结论 血清GSH-PX活性在妊娠期糖尿病孕妇血清中显著降低，可作为GDM预测诊断指标之一，其可能的机制为抗氧化能力降低所致的氧化损伤影响胰岛β细胞的功能而增加胰岛素抵抗。

[关键词]妊娠期；糖尿病；谷胱甘肽过氧化物酶；氧化应激

[中图分类号] R587.1 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721（2018）11（b）-0012-04

[Abstract] Objective To investigate the correlation between serum glutathione peroxidase （GSH-PX） activity and gestational diabetes mellitus （GDM）. Methods The clinical data and laboratory findings of 50 patients with GDM （the GDM group） in our hospital from January to December in 2017 were retrospectively analyzed. Meanwhile， 50 healthy pregnant women （the normal group） were randomly selected as controls at the same time. All pregnant women were performed with oral glucose tolerance test （OGTT） and serum GSH-PX activity at 24-28+6 weeks of gestation. The correlation between blood glucose levels in GDM pregnant women and serum GSH-PX activity and its diagnostic value for GDM were compared and analyzed. Results There were no significant differences in the age， gestational age， family history of diabetes mellitus and hypertension between the GDM group and the normal group （P>0.05）. The Body mass index （BMI）， fasting blood glucose （FBG）， 1-hour postprandial blood glucose （1 h PBG）， 2-hour postprandial blood glucose （2 h PBG）， fasting insulin （FINS） and HOMA model insulin resistance index （ HOMA-IR） in the GDM group were all higher than those of the normal group （P<0.05）， while HOMA islet β-cell function （HOMA-β） and serum GSH-PX activity in the GDM group were lower than those in the normal group （P<0.05）. Serum GSH-PX activity was negatively correlated with FBG， 1 h PBG， 2 h PBG， HOMA-IR， but positively correlated with HOMA-β （P<0.05）. ROC analysis showed that the sensitivity and specificity of serum GSH-PX activity to predict GDM were 0.787 and 0.843 respectively. The area under the ROC curve （AUC） was 0.862， and the predicted threshold was 69.73 U/L. Conclusion Serum GSH-PX activity significantly decreases in the serum of pregnant women with GDM and can be considered as one of the predictive indicators of GDM. The possible mechanism is that oxidative damage due to decreased antioxidant capacity affects the function of islet β cells and increases insulin resistance.

[Key words] Pregnancy； Diabetes mellitus； Glutathione peroxidase； Oxidative stress

妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）是指妊娠期首次发生或发现的糖代谢异常，是常见的妊娠并发症之一，其发病率约为5%，且在过去的20年中GDM患病率增加了16%～17%[1]，严重危害母胎健康，但其确切的发病机制尚未阐明，因此早期评估GDM的发病风险，积极采取干预，具有重要的临床意义。近年来有研究表明GDM发病与机体氧化与抗氧化的失衡有关，GDM患者血清及胎盘组织氧化损伤标志物水平上升[2-5]。活性氧簇（reactive oxygen species，ROS）的过氧化作用可损伤组织和细胞，从而导致组织器官功能损害，参与糖尿病的病理生理过程。同时，人体内存在由多种抗氧化反应元件[血清谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）、超氧化物歧化酶（SOD）等]组成的抗氧化保护系统，可抑制氧自由基的生成及氧化损伤，使机体免受损伤[6]。正常时，体内抗氧化系统与ROS呈动态平衡状态，而当机体氧化-抗氧化失衡时，就会导致疾病的发生。本研究通过收集正常妊娠妇女和GDM患者的血清抗氧化酶谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性及其一般临床资料和实验室检查数据，旨在探讨抗氧化酶GSH-PX与GDM的相关性及其对GDM发生的预测诊断价值。

1资料与方法

1.1一般资料

回顾性分析2017年1～12月我院收治的50例GDM患者（GDM组）的临床资料与实验室检查数据，诊断标准根据美国糖尿病学会（American Diabetes Association）建议的GDM诊断标准（2011版），将于妊娠24～28+6周行75 g口服葡萄糖耐量试验（OGTT）后空腹血糖（FBG）≥5.1 mmol/L和（或）1 h 血糖≥10.0 mmol/L和（或）2 h 血糖≥8.5 mmol/L诊断为GDM，并根据孕妇意愿，同意参与并签署知情同意书者纳入研究。排除标准：①孕前存在糖尿病；②孕前存在高血压疾病；③心脏功能不全者；④肝、肾功能障碍者；⑤甲状腺功能不全、恶性肿瘤的患者。另选取50例健康妊娠期妇女作为正常组。所有研究对象于孕期24～28+6周检测血清GSH-PX活性。本研究内容通过医院医学伦理委员会的审批。

1.2研究方法

通过查阅病历收集两组产妇的年龄、身高、体重、末次月经日期、糖尿病及高血压疾病家族史等一般临床资料，并收集相关实验室指标，包括孕24～28+6周血清GSH-PX活性及FBG、餐后 1 h 血糖值（1 h PBG）、餐后2 h血糖值（2 h PBG）和空腹胰岛素（FINS）。并计算HOMA模型胰岛素抵抗指数（HOMA-IR指数值），以评估胰岛功能，计算公式为FPG×FINS/22.5。计算HOMA模型β细胞功能指数（HOMA-β指数值）用以评价胰岛β细胞功能，计算公式为FINS×20/（FPG-3.5）。采用葡萄糖氧化酶法测定产妇OGTT各项血糖指标，采用放射免疫法测定产妇血清FINS值；GSH-PX活性采用比色法进行测定，检测试剂盒购自南京建成生物有限公司，检测仪器为 BIO-RAD 酶标仪（680型）。

1.3统计学方法

采用SPSS 21.0统计学软件对数据进行分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验和方差分析；计数资料以率（%）表示，采用χ2检验；采用多重线性回归进行各观察指标与GDM发生的相关性分析；采用ROC曲平线下面和（AUC）分析血清GSH-PX活性预测GDM发生的价值。以P<0.05为差异有统计学意义。

2结果

2.1 GDM组与正常组一般临床资料及血清生化指标值的比较

两组孕妇的年龄、孕龄、糖尿病家族史及高血压家族史情况比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。GDM组的BMI、FBG、1 h PBG、2 h PBG、FINS及HOMA-IR指数值均明显高于正常组（P<0.05），GDM组的GSH-PX活性值及HOMA-β指数值均低于正常组（P<0.05）（表1）。

2.2 GDM患者血清GSH-PX活性与GDM相关指标的相关性分析

以血清GSH-PX活性值为因变量，以年龄、BMI、FBG、1 h PBG、2 h PBG、FINS、HOMA- IR及HOMA-β指数值为自变量，采用多重线性回归分析与GDM发病的相关因素，结果显示，血清GSH-PX活性与FBG、1 h PBG、2 h PBG、HOMA-IR成负相关，与HOMA-β成正相关（P<0.05）（表2）。

2.3血清GSH-PX活性预测GDM发生的ROC分析

ROC分析结果显示，血清GSH-PX活性预测GDM发生的灵敏度为0.787，特异度为0.843，ROC曲线下面积（AUC）为0.862，诊断临界值为69.73 U/L（图1）。

3讨论

GDM是严重影响母婴健康的妊娠期合并症，近年来，有关糖尿病的病因和发病机制研究显示糖尿病的早期阶段即出现氧化损伤（葡萄糖耐量降低）[1-5，7-13]，但关于糖尿病氧化应激的研究主要集中在2型糖尿病及其并发症，而很少有研究报道GDM患者的氧化应激和相关的细胞保护反应。本研究通过比较GDM和健康妊娠女性血清的GSH-PX活性、OGTT相关实验室指標和一般临床资料及其相关性，以研究血清GSH-PX活性与GDM的相关性。

氧化应激诱导的高血糖被认为是慢性糖尿病并发症发病机制中的关键步骤[1，4]。有研究显示，氧化应激可能参与糖尿病的发生、发展[14-18]。此外，Rueangdetnarong等[19]报道GDM患者脐血和胎盘组织中的SOD活性水平升高；Sudharshana等[20]的研究显示GDM患者丙二醛（MDA）水平升高，抗氧化酶活性降低，血糖水平与MDA浓度成正相关。而Schliefsteiner等[4]的研究显示红细胞中GSH-PX活性下降与发生胰岛素抵抗有关，提示糖尿病的危险因素可能通过氧化应激诱导胰岛素抵抗的发生。GSH-PX作为人体内重要的抗氧化酶之一，可通过催化还原性谷胱甘肽（GSH）变成氧化性谷胱甘肽（GSSG），从而对机体氧化损伤发挥保护作用。当机体GSH-PX减少时可使抗氧化防御功能减弱、氧自由基清除受阻，导致胰岛等组织器官受到氧化损伤，从而发生胰岛素抵抗和胰岛β细胞功能损伤，其可能机制是由于胰岛素分泌不足以及糖皮质激素和孕期胎盘催乳素等对胰岛素产生拮抗作用的激素大量分泌，导致胰岛素抵抗进而出现糖耐量异常[7-8]。本研究结果显示，GDM组GSH-PX活性明显低于正常组，且血清GSH-PX活性与FBG、1 h PBG、2 h PBG、HOMA-IR指数值成负相关，与HOMA-β指数值成正相关，差异均有统计学意义，因此推测机体抗氧化能力减弱导致氧化损伤，从而使胰岛β细胞功能受损而发生胰岛素抵抗是GDM的发病机制之一。ROC曲线分析显示，血清GSH-PX活性预测GDM发生的灵敏度为0.787，特异度为0.843，ROC的AUC为0.862，诊断临界值为69.73U/L，因此，血清GSH-PX活性下降与GDM的发生有关，且血清GSH-PX活性可作为预测诊断GDM发生的重要实验室指标之一。

綜上所述，GDM的发生与血清GSH-PX活性降低有关，GSH-PX降低可能通过引起胰腺发生氧化损伤影响β细胞的功能而增加胰岛素抵抗，进而参与GDM的发生过程。血清GSH-PX活性下降可作为GDM预测诊断指标之一，可供临床参考。本研究的局限性是关于胰岛素抵抗的可能影响数据不够全面，且研究所纳入的样本量较小，结果也需大样本多中心研究进一步予以证实。

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（收稿日期：2018-06-19 本文编辑：祁海文）