肠道菌群与妊娠期糖尿

发布时间：2020-10-30 07:36

　　 目的:妊娠期糖尿病(Gestational Diabetes Mellitus,GDM)是受孕以后发生的以血糖升高为主要表现的一系列临床综合征,对母儿影响极大。肥胖作为一种慢性代谢性疾病已被证明与GDM的发生紧密相关。研究发现,肠道菌群与超重及GDM之间有一定的相关性,且孕妇超重或GDM可能通过影响新生儿肠道菌群的建立从而影响子代的早期发育。本研究旨在通过采用16S rRNA高通量测序技术对GDM及超重孕妇新鲜粪便中的肠道菌群进行测序,并分析从孕中期至孕晚期孕妇肠道菌群的动态变化情况,探讨肠道微生物群与GDM及超重的相关性,进一步明确GDM及超重可能的发生机制,以期为超重及GDM的诊治提供新思路。方法:本研究选取2019年1月至12月于山西省妇幼保健院产检及住院的年龄在25-35岁之间的孕妇,评估孕前体重指数(BMI),并于妊娠24周行75g葡萄糖耐量试验,最终入组孕妇共75名,其中正常孕妇组20名(NG_NO组),单纯GDM组20名(G_NO组),单纯超重组20名(NG_O组),GDM超重组15名(G_O组)。分别收集孕妇孕24周、37周早晨的第一次粪便,使用Illumina MiSeq PE300测序平台对肠道微生物群的16S rRNA V3-V4可变区进行双端测序,并进行生物信息学分析。结果:1.四组孕妇的妊娠年龄、分娩孕周差别无统计学意义(P0.05),GDM组孕期增重小于非GDM组,差别有统计学意义(P0.05)。2.各组孕妇肠道菌群在门水平的相对分布情况:(1)组间比较:孕中期,正常孕妇组、单纯GDM组、单纯超重组及GDM超重组各组孕妇的肠道菌群在门水平的相对分布情况无显著差异,主要以厚壁菌门为主(约70%),其次为拟杆菌门(约13%),放线菌门(约10%),变形菌门(约5%)。孕晚期,与正常孕妇组相比,单纯GDM组孕妇厚壁菌门比例减少,拟杆菌门比例增加;单纯超重组孕妇厚壁菌门比例减少,放线菌门比例增加;GDM超重组孕妇无明显变化。(2)组内比较:从孕中期到孕晚期,正常孕妇组厚壁菌门的比例稍减低,拟杆菌门的比例稍增加;单纯GDM组厚壁菌门比重明显减少,拟杆菌门比重明显增加;单纯超重组厚壁菌门及拟杆菌门比例明显降低,但放线菌门和变形菌门比例明显增长;GDM超重组厚壁菌门比例略有增高,变形菌门比例略有减少。3.肠道菌群OTU分析:(1)OTU差异性分析:孕中期,各组孕妇在门以下的分类水平均存在特征性微生物。正常孕妇组的特征肠道微生物为瘤胃球菌属(g_Ruminococcus);单纯GDM组的特征肠道微生物为脱硫弧菌目(o_Desulfovibrionales)、脱硫弧菌科(f_Desulfovibrionaceae)、δ变形菌纲(c_Deltaproteobacteria)、丁酸弧菌属(g_Anaerostipes);单纯超重组的特征肠道微生物为疣微菌门(P_Verrucomicrobia)、疣微菌纲(c_Verrucomicrobiae)、疣微菌目(o_Verrucomicrobiales)、疣微菌科(f_Verrucomicrobiaceae)、阿克曼西亚菌属(g_AKKermansia);GDM超重组的特征肠道微生物为乳酸杆菌属(g_Lactobacillus)。孕晚期,正常孕妇组、单纯GDM组孕妇无特征肠道微生物;单纯超重组孕妇的特征肠道微生物为肠杆菌科(f_Enterobacteriaceae)和肠杆菌目(o_Enterobacteriales);GDM超重组孕妇的特征肠道微生物为真杆菌属(g_Eubacterium_)、锥杆菌属(g_Pyramidobacter)、脱硫糖卵黄科(f_Dethiosulfovibrionaceae)。(2)OTU共有物种分析:正常孕妇组、单纯GDM组、单纯超重组、GDM超重组各组孕妇孕中期肠道菌群中共有的OTU数为176个,独有的OTU数分别为587个、143个、149个、99个;孕晚期共有的OTU数为156个,独有的OTU数分别为545个、120个、183个、91个。可见,四组肠道菌群的OTU组成情况有一定的差异性。正常妊娠妇女组的OTU数量显著高于其他三组。4.α多样性分析:(1)组间比较:孕中期,单纯GDM组、GDM超重组孕妇的α多样性指数(chao1指数、Shannon指数及Faith_pd指数)均稍低于正常孕妇组(P0.05);单纯超重组孕妇的α多样性低于正常孕妇组(chao1指数(P0.05)、Faith_pd指数(P0.05)、Shannon指数(P0.05))。孕晚期,单纯超重组的α多样性指数稍低于正常孕妇组(P0.05);单纯GDM组、GDM超重组的α多样性指数与正常孕妇组相比,均无明显差异(P0.05)。(2)组内比较:从孕中期到孕晚期,四组孕妇的α多样性指数均无明显差异(P0.05)。5.β多样性分析:(1)组间比较:孕中期,单纯GDM组与正常孕妇组肠道菌群的β多样性指数无显著差别(P0.05);单纯超重组、GDM超重组的β多样性指数明显大于正常孕妇组,差别具有统计学意义(P0.05)。孕晚期,单纯GDM组、GDM超重组与正常孕妇组肠道菌群的β多样性距离无明差别(P0.05);单纯超重组的β多样性距离明显大于正常孕妇组,差别有统计学意义(P0.05)。(2)组内比较:从孕中期到孕晚期,四组孕妇肠道菌群的β多样性距离无明显差别(P0.05)。结论:1.随着孕期进展,与正常孕妇相比,GDM孕妇厚壁菌门比重明显减低,拟杆菌门比重明显增加;超重孕妇厚壁菌门比重明显减低,放线菌门比重明显增加。2.超重、GDM孕妇肠道菌群的α多样性均低于正常孕妇,尤以超重孕妇更显著。3.GDM孕妇孕期通过积极控制体重,可能对改善肠道菌群的α多样性有一定的积极作用。4.超重孕妇与正常孕妇相比,肠道菌群的β多样性差异显著。
【学位单位】：山西医科大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2020
【中图分类】：R714.256
【部分图文】：

门水平的相对分布情况

山西医科大学硕士学位论文9图2-2门水平的相对分布情况注：A、B、C、D分别表示NG_NO组（正常孕妇组）、G_NO组（单纯GDM组）、NG_O组（单纯超重组）、G_O组（GDM超重组）孕妇从孕中期至孕晚期及其新生儿的肠道菌群在门水平的相对分布情况。

山西医科大学硕士学位论文102.2.2各组间OTU差异显著性分析LEfSe分析，可以分析出不同分组间在丰度上有显著差异的物种[21]，是非参数检验和线性判别分析的结合。图2-3、2-4分别表示孕妇孕中期、孕晚期的肠道菌群LEfSe分析LDA柱形图，图中每一横向柱形体表示一个物种，柱形体的长度对应LDA值，LDA值越高则差异越大。柱形的颜色与分组颜色相对应，特征微生物（LDA值＞2）表示该种微生物在相应分组中的相对丰度较高。图2-5表示孕妇孕中期、孕晚期的肠道菌群LEfSe分析cladogram图。如图2-3所示，孕中期时，NG_NO组（正常孕妇组）孕妇的特征肠道微生物为瘤胃球菌属（g_Ruminococcus）；G_NO组（单纯GDM组）孕妇的特征肠道微生物为脱硫弧菌目（o_Desulfovibrionales）、脱硫弧菌科（f_Desulfovibrionaceae）、δ变形菌纲（c_Deltaproteobacteria）、丁酸弧菌属（g_Anaerostipes）；NG_O组（单纯超重组）孕妇的特征肠道微生物为疣微菌门（P_Verrucomicrobia）、疣微菌纲（c_Verrucomicrobiae）、疣微菌目（o_Verrucomicrobiales）、疣微菌科（f_Verrucomicrobiaceae）、阿克曼西亚菌属（g_AKKermansia）；G_O组（GDM超重组）孕妇的特征肠道微生物为乳酸杆菌属（g_Lactobacillus）。图2-3孕24周时的肠道菌群LEfSe分析LDA柱形图如图2-4所示，孕晚期时，NG_NO组（正常孕妇组）、G_NO组（单纯GDM组）孕妇无特征肠道微生物；NG_O组（单纯超重组）孕妇的特征肠道微生物为肠杆菌科（f_Enterobacteriaceae）和肠杆菌目（o_Enterobacteriales）；G_O组（GDM超重组）孕妇的特征肠道微生物为真杆菌属（g_Eubacterium_）、锥杆菌属（g_Pyramidobacter）、脱硫糖卵黄科（f_Dethiosulfovibrionaceae）。
【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 王颖楠;周琴;王爱琳;杨雪;徐琴燕;石展鹰;卢丹华;赵敏;;孕妇体重对妊娠糖尿病发生率、孕期肠道菌群变化及预后的影响[J];医学研究杂志;2017年02期

2 李东萍;郭明璋;许文涛;;16S rRNA测序技术在肠道微生物中的应用研究进展[J];生物技术通报;2015年02期

3 张发明;;粪菌移植:1700年的医学史及其临床应用[J];湖北民族学院学报(医学版);2012年03期

相关硕士学位论文 前3条

1 黄咏欣;高龄合并妊娠期糖尿病孕妇肠道菌群的分布特点研究[D];南方医科大学;2019年

2 郑宁;ICU内环境因素对个体肠道菌群影响的研究[D];大连医科大学;2018年

3 商迎迎;不同植物人工湿地脱氮效果及微生物多样性研究[D];山东农业大学;2017年

本文编号：2862194