美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学医学院物理治疗专业
电子邮件:rachel.tinius@wku.edu>
美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学医学院妇产科
美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学医学院妇产科
美国密苏里州圣路易斯市华盛顿大学医学院物理治疗专业
DOI: 10.15761 / IOD.1000137
炎症在肥胖孕妇中升高，与不良的孕产妇和新生儿结局相关。肥胖孕妇的母体脂质代谢及其与母体炎症、胰岛素抵抗和新生儿代谢健康的关系尚不清楚。
18瘦(年龄:26.1±5.0岁，孕前体重指数:21.5±1.9 kg/m2肥胖16例(年龄25.0±4.8岁，孕前体重指数36.3±4.3 kg/m)2)妇女在妊娠晚期参与了病例对照研究。在休息时测量产妇血浆胰岛素抵抗(HOMA-IR)和炎症(c -反应蛋白(CRP))标记物，并在休息时测量脂质浓度和动力学(脂质氧化率和脂质分解)，在30分钟的低强度(40% VO)发作期间2峰)锻炼，以及在恢复期。采集脐带血测定新生儿血浆胰岛素敏感性、炎症和脂质浓度。用空气置换容积描记术测定新生儿体成分。与瘦孕妇相比，肥胖孕妇血浆CRP(9.1±4.0 mg/L vs 2.3±1.8 mg/L, p<0.001)和HOMA-IR(3.8±1.9 vs 2.3±1.5,p=0.009)更高。肥胖妇女在低强度运动恢复期间脂质氧化率较高(0.13±0.03g/min vs . 0.11±0.04g/min, p=0.02)，这与较高的产妇CRP相关(r=0.55, p=0.001)。产妇CRP与产妇HOMA-IR (r=0.40, p<0.02)和收缩压(r=0.40, p<0.02)呈正相关。母体脂质代谢相关炎症可能导致肥胖妇女在怀孕期间的胰岛素抵抗和高血压。
游离脂肪酸，炎症，胰岛素抵抗，脂质氧化，肥胖
在美国，产妇肥胖是一个重大的公共健康问题，因为三分之一的妇女怀孕时肥胖[1]。产妇肥胖与产妇并发症的风险增加有关，包括妊娠体重过度增加[2,3]、妊娠糖尿病[4]、先兆子痫和其他高血压疾病[5-8]，以及产妇长期心血管疾病[9]。妊娠期肥胖也会导致不良的子代代谢结果，包括过度肥胖[10,11]和胰岛素抵抗[12]。
肥胖妇女在怀孕期间会出现代谢功能障碍，包括较高的血浆炎症和较低的胰岛素敏感性[4,13,14]。炎症和胰岛素抵抗与不良妊娠结局相关[13,15-19]。肥胖妇女在怀孕期间导致母体炎症升高的机制尚不清楚。有证据表明，非妊娠、肥胖的成年人在休息时[20]和中低强度运动时脂质氧化率升高[21,22]，而过度脂质氧化与较高的炎症[23]相关。肥胖妇女妊娠期母体脂质氧化升高可能导致母体炎症增加，进而改变母体代谢健康。此外，母体脂质代谢的改变可能会影响子代健康，因为母体肥胖会导致胎盘脂毒性环境，这可能与增加有关在子宫内炎症标志物和胎儿发育改变[24,25]。然而，母体脂质氧化及其与母体和新生儿炎症和代谢健康的关系此前尚未得到研究。
本研究的主要目的是比较肥胖和瘦弱妇女妊娠后期的脂质氧化率和脂质分解，并探讨母体脂质代谢、炎症和胰岛素抵抗之间的关系。本研究可能确认脂质代谢是导致肥胖孕妇母体炎症的一种机制。
34名女性参与了这项研究(18名瘦弱女性，16名肥胖女性)。2013年8月至2014年11月期间，在巴恩斯犹太医院/华盛顿大学妇女健康中心和妇女健康诊所接受产前护理的妇女接受了筛查。大约350名妇女接受了筛查，其中50名符合所有标准的孕妇在妊娠晚期接受了筛查。纳入标准包括年龄18-44岁，确认单胎存活妊娠，未发现胎儿异常(由18-22周常规解剖超声确定)，孕前BMI在18.0 - 24.9 kg/m之间的妇女2瘦人组或孕前体重指数在30 - 45 kg/m之间2对于肥胖组。排除标准包括:1)多胎妊娠，2)无法提供自愿知情同意，3)自我报告使用非法药物(可卡因、甲基苯丙胺、阿片类)，4)不同意戒烟的吸烟者，5)按类别划分的当前每日药物使用情况:皮质类固醇、β -受体阻滞剂(已知会影响脂质代谢)和抗精神病药物(已知会改变胰岛素抵抗和代谢谱)，6)当前妊娠期的妊娠糖尿病诊断，妊娠期糖尿病史，孕前糖尿病或既往巨大儿(>4500g)婴儿(每种都增加了当前妊娠期妊娠糖尿病的风险，或未诊断的妊娠糖尿病)，7)心脏病史，或8)任何其他会妨碍运动的情况。
所有研究过程都在华盛顿大学医学院临床和转化科学研究所临床研究单元(CRU)进行。所有孕妇在妊娠32至37周期间参加了两次产妇访问。本研究获得了华盛顿大学机构审查委员会的批准(IRB ID: 201306109, NCT: NCT02039414)。
用皮褶人体测量法测量身体成分，以确定母体体脂率。体脂率的测定方法是用卡钳(Harpenden Skinfolds卡钳，Baty International, United Kingdom)在七个部位按压皮肤皱褶，记录皮肤厚度，并将数据输入先前描述的计算年龄的标准化方程[26]。参与者也完成了YMCA次最大循环测试，以预测心肺健康水平[27]。每个参与者都完成了国家卫生研究院的饮食史问卷II，以确定在研究访问[28]之前的一个月产妇饮食的潜在差异。以往的文献表明，饮食史问卷在怀孕人群中是有效的和可重复的[29]。
在第1次访问后大约一周，受试者在一夜禁食后的早晨入住CRU。前一天晚上，研究对象被要求吃一顿由50%碳水化合物、30%脂肪和20%蛋白质组成的标准化晚餐。入院后，测量身高、体重和生命体征。将导管(IV)放置在手静脉中，并使用恒温控制的盒子加热到55°C，以便如前所述[30]获得动脉化血液样本。在整个研究访问过程中，参与者的手一直放在盒子里。参与者休息约30分钟，然后使用间接量热法测量脂质氧化率(True One 2400, Parvomedics, Sandy, UT)。参与者平躺，头顶盖上顶棚15分钟，测量氧气消耗和二氧化碳产生，以确定脂质氧化率[31]。初步间接量热测量后，采集基线血。然后，参与者以大约40%的预期VO持续锻炼2峰(根据YMCA次最大循环测试)30分钟。脂质代谢通过间接量热法和血浆分析在运动中和运动后进行检测，因为低到中等强度的运动增加脂肪组织分解(即。脂质分解)和脂质氧化，低到中等强度的运动可能模仿他们的日常活动水平(~3-5 METS，例如做家务，照顾其他孩子，散步)。在次最大运动的第10、20和30分钟的时间点进行运动间接量热法并抽血。运动结束后，参与者恢复平卧，并在停止运动后10分钟、30分钟和60分钟抽血(即。复苏)。根据基线测量的描述，在运动后30分钟进行间接量热，持续15分钟。
所有样本立即置于冰上，血浆在收集后30分钟内离心分离。血浆样本保存在-80°C，直到进行最终分析。在肝素化管中收集血液葡萄糖样本，并立即使用自动葡萄糖分析仪(Yellow Springs Instruments Co, Yellow Springs, OH)进行分析。用电化学发光技术测量血浆胰岛素浓度(Elecsys 2010, Roche Diagnostics, Indianapolis, IN)。胰岛素和葡萄糖水平用于计算稳态模型评估-胰岛素抵抗(HOMA-IR)[32]。HOMA-IR是一种胰岛素抵抗指数，反映空腹血糖浓度在空腹胰岛素浓度下测定。炎症通过高敏c反应蛋白(CRP)检测，并通过免疫浊度法(Roach Diagnostics, Indianapolis, IN)测定。用于测定血浆游离脂肪酸的血液样本被收集在含有EDTA的试管中。血浆游离脂肪酸浓度采用酶比色法测定(Wako Pure Chemical Industries, Osaka, Japan)。脂肪分解通过游离脂肪酸曲线下面积(AUC)[33,34]计算，从基线到研究期结束。 A summary score to represent total lipid oxidation rate throughout the study period was determined by calculating the AUC using lipid oxidation rates from baseline, exercise, and recovery time points. Clinical lipid profiles including triglycerides, total cholesterol, low-density lipoprotein, and high-density lipoprotein were also obtained at the CRU.
分娩时，测定新生儿出生体重。此外，收集脐血44 mL，在分娩后30分钟内离心，放置-80°冷冻柜作进一步分析。脐带血用于测定新生儿HOMA-IR(胰岛素和葡萄糖水平)、游离脂肪酸浓度和CRP。
分娩48小时内，在CRU测量新生儿的人体测量。测量新生儿长度(Pediatric length Board, Ellard Instrumentation LTD, Monroe, WA)和头围(Gulick II卷尺，型号67020,Country Technology Inc.， Gays Mills, WI)。通过四个不同部位(三头肌、肩胛下、髂骨和大腿，由一台记录仪测量)的皮肤褶皱厚度和空气置换容积描记术(Pea Pod, Life Measurement, Inc.， Concord, CA)测量身体组成(脂肪和瘦肉)。分娩时所有新生儿均为足月(妊娠≥37周)，除肥胖组1例外。这个新生儿的数据被排除在分析之外。
使用Kolmogorov-Smirnov检验检验各变量分布的正态性。采用学生独立t检验(正态分布变量)和Mann-Whitney U检验(非正态分布变量)比较瘦组和肥胖组之间的代谢结果。正态分布变量的皮尔逊积矩相关系数和非正态分布变量的斯皮尔曼秩序相关系数用于评价变量之间的关系程度。在比较基线、运动和恢复情况时，采用双向重复测量anova(组x时间)和Tukey事后分析。使用华盛顿大学医学院的REDCap电子数据捕获工具收集和管理研究数据。所有数据分析均使用IBM SPSS Statistics, Version 22 (Armonk, New York)进行。
基于之前比较瘦和胖女性在休息和运动[22]期间脂质代谢的数据，我们估计效应量为1.1。因此，在α水平为0.05的情况下，每组需要16名女性为β=0.80的研究提供动力．
肥胖妇女的孕前体重指数和体脂率明显高于瘦子组(表1)。两组研究访问期间的年龄、胎次、收入水平、种族和妊娠年龄相似(表1)。
精益(n=18)(平均值±标准差) |
肥胖(n=16)(平均值±标准差) |
假定值 |
|
年龄(岁) |
26.1±5.0 |
25.0±4.8 |
0.52 |
孕前BMI (kg/m2) * |
21.5±1.9 |
36.3±4.3 |
< 0.001 |
体脂率(%)* |
20.7±4.0 |
37.7±3.5 |
< 0.001 |
来访时孕龄2(周) |
35.2±1.0 |
34.7±1.4 |
０．２５ |
妊娠增重(kg) |
14.5±4.5 |
10.3±9.2 |
0.12 |
心率(bpm) |
84.1±9.1 |
90.0±10.8 |
0.08 |
收缩压(mmHg) |
107.3±8.1 |
112.0±10.9 |
0.16 |
舒张压(mmHg) |
69.3±7.6 |
71.5±4.3 |
0.31 |
葡萄糖(mg / dL) |
76.9±5.5 |
80.3±7.9 |
0.24 |
胰岛素(uU /毫升)* |
12.3±8.2 |
18.7±8.4 |
0.01 |
HOMA-IR * |
2.3±1.5 |
3.8±1.9 |
0.01 |
c反应蛋白(mg/L)* |
2.3±1.8 |
9.1±4.0 |
< 0.001 |
总胆固醇(mg/dL) |
228.4±36.3 |
207.8±35.9 |
0.11 |
高密度脂蛋白(mg / dL) |
67.9±18.2 |
65.1±12.3 |
0.61 |
低密度脂蛋白(mg / dL) |
130.2±35.0 |
110.6±34.0 |
0.24 |
甘油三酸酯(mg / dL) |
151.8±41.8 |
160.0±60.9 |
0.65 |
游离脂肪酸(meq/L) |
0.47±0.12 |
0.49±0.15 |
0.64 |
静息能量消耗(千卡/天)* |
1795±225 |
2166±291 |
< 0.001 |
女性人数(%) |
女性人数(%) |
假定值(χ²以及) |
|
奇偶校验 |
0.93 |
||
未生育过的 |
11 (61%) |
10 (63%) |
|
多产的 |
7 (39%) |
6 (37%) |
|
收入 |
０．７５ |
||
低的收入 |
10 (56%) |
8 (56%) |
|
国防部/高收入 |
8 (44%) |
8 (43%) |
|
比赛 |
0.73 |
||
高加索人 |
8 (44%) |
5 (31%) |
|
非裔美国人 |
9 (50%) |
10 (63%) |
|
其他 |
1 (6%) |
1 (6%) |
|
表1。产妇人口和代谢特征
* p < 0.05
产妇基线代谢特征见表1。肥胖孕妇血浆胰岛素浓度明显高于瘦孕妇。肥胖孕妇HOMA-IR高于瘦孕妇。肥胖孕妇血浆CRP浓度高于瘦孕妇。在所有时间点上，肥胖孕妇的产妇收缩压高于瘦孕妇(F=3.90, p=0.03)。CRP、HOMA-IR和收缩压数据见图1。与瘦孕妇相比，肥胖孕妇的静息能量消耗明显更高(表1)。
图1所示。孕妇(A)炎症(B)胰岛素抵抗(C)精瘦和肥胖孕妇之间的收缩压。在怀孕后期，肥胖妇女比瘦弱妇女有更高的血浆CRP浓度(A)，更高的胰岛素抵抗(HOMA-IR) (B)和更高的收缩压(C)。所有数据均为平均值±标准差。* p < 0.05
两组之间的饮食组成相似(表2)。3名女性(2名瘦弱，1名肥胖)没有完成饮食调查。
Lean (n=16) mean±SD |
肥胖(n=15)平均值±SD |
假定值 |
|
2554.7±1574 |
2058.7±845 |
0.29 |
|
脂肪(克) |
94.6±50.5 |
69.1±31.2 |
0．10 |
碳水化合物(克) |
353.5±256.2 |
295.4±137.3 |
0.44 |
蛋白质(克) |