胰岛素释放异常孕妇和妊娠期糖尿病孕妇的相关代谢物分析
妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）是妊娠期最常见的代谢疾病之一，严重威胁母儿的健康。妊娠期血糖和血脂代谢均与胰岛素抵抗密切相关，然而目前临床上通常只注重孕中期血糖检测结果，忽略了许多血糖检测结果正常但胰岛素释放试验结果异常的孕妇，据报道，小分子代谢物在GDM发生和发展中发挥重要作用，然而血糖异常和胰岛素释放异常相关的关键代谢物还未完全被揭示。因此，有必要探索并明确血糖异常和胰岛素释放异常的相关代谢物，研究结果将为GDM的诊断和治疗提供理论基础。
一、方法：
1、收集来自于2022年5月到2022年6月在山西医科大学第一医院产科待产孕妇的合格血样24例。根据GDM的诊断标准以及胰岛素释放异常的诊断标准，可分为四组：A组（正常组）、B组（血糖异常组）、C组（胰岛素释放异常组）和D组（合并血糖异常和胰岛素释放异常组），每组6例。
2、提取代谢物，并进行上机检测。
3、从样本一级物质列表中寻找差异代谢物，利用统计检验计算P value值，利用OPLS-DA降维方法计算VIP值。当P value < 0.05和VIP > 1时，认为代谢物分子具有统计学意义。利用火山图直观展示组间样本间的差异代谢物的分布情况，差异越大的代谢物分布在两端。
二、结果：
1、在QC样本PCA分析图上，正离子模式和负离子模式下，QC样本（红色）均密集分布，且与实验样本分离开，说明数据可靠。见图1。
图1 QC样本PCA得分图
2、QA结果显示，QC样本中，RSD < 30%的特征峰比例达到了65%，说明数据良好。见图2。
图2 QA结果-RSD分布图
3、与A组相比，B组中共筛选到28个差异代谢物，其中16个上调，12个下调。两组间差异代谢物的火山图如图6（左）中所示，P value最小的前5个代谢物是1-甲基组氨酸（1-Methylhistidine）、白三烯D4（Leukotriene D4）、9,10-DHOME、咪拉地尔（Mibefradil）和磷酸羟基丙酮酸（Phosphohydroxypyruvic acid）。见图3：
图3 A组和B组之间的差异代谢物的火山图（左）和层次聚类热图（右）
4、与A组相比，C组中共筛选到35个差异代谢物，其中13个上调，22个下调。差异代谢物的火山图如图7（左）中所示，P value最小的前5个代谢物是白三烯D4（Leukotriene D4）、12-羟基十二酸（12-Hydroxydodecanoic acid）、咪拉地尔（Mibefradil）、十六碳二酸二甲酯（Hexadecanedioate）和石榴酸（Punicic acid）。见图4：
图4 A组和C组之间的差异代谢物的火山图（左）和层次聚类热图（右）
5、与A组相比，D组中共筛选到58个差异代谢物，其中15个上调，43个下调。差异代谢物的火山图如图8（左）中所示，P value最小的前5个代谢物是十六酰胺乙醇（Palmitoylethanolamide）、咪拉地尔（Mibefradil）、阿普洛尔（Alprenolol）、Antibiotic JI-20A和白三烯D4（Leukotriene D4）。见图5：
图5 A组和D组之间的差异代谢物的火山图（左）和层次聚类热图（右）
6、与B组相比，D组中共筛选到45个差异代谢物，其中12个上调，33个下调。差异代谢物的火山图如图9（左）中所示，P value最小的前5个代谢物是十六酰胺乙醇（Palmitoylethanolamide）、1-甲基组氨酸（1-Methylhistidine）、阿普洛尔（Alprenolol）、咪拉地尔（Mibefradil）和Antibiotic JI-20A。见图6：
图6 B组和D组之间的差异代谢物的火山图（左）和层次聚类热图（右）
7、与C组相比，D组中共筛选到34个差异代谢物，其中7个上调，27个下调。两组间差异代谢物的火山图如图10（左）中所示，P value最小的前5个代谢物是Sphinganine、十六酰胺乙醇（Palmitoylethanolamide）、咪拉地尔（Mibefradil）、Antibiotic JI-20A和阿普洛尔（Alprenolol）。见图7：
图7 C组和D组之间的差异代谢物的火山图（左）和层次聚类热图（右）
三、结论：
1、血糖异常可能通过调控差异代谢物如1-甲基组氨酸、白三烯D4、9,10-DHOME、咪拉地尔和磷酸羟基丙酮酸等促进GDM及其相关不良妊娠结局的发生和发展。
2、胰岛素释放异常可能通过调控差异代谢物如白三烯D4、12-羟基十二酸、咪拉地尔、十六碳二酸二甲酯和石榴酸等促进GDM及其相关不良妊娠结局的发生和发展。
3、关键差异代谢物可能是潜在的GDM诊断标志物。
山西医科大学第一医院产科杨海澜教授为本课题主要负责人，本研究在杨海澜教授指导下由研究生邓丽君完成。该研究受到国家临床重点专科建设项目的支持。
