本文選題：烷基間苯二酚 + 代謝產物　； 參考：《華中科技大學》2015年博士論文

【摘要】：妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus, GDM)是指妊娠期間首次發(fā)生或者首次發(fā)現的不同程度的糖耐量異常,是妊娠期最常見的并發(fā)癥之一。隨著人群和診斷標準的不同,GDM的發(fā)病率在1%-14%不等,每年有超過20萬的GDM病例發(fā)生。中國人群GDM的發(fā)病率估計在5%左右。2013年,全球有超過2100萬的活產嬰兒受到了GDM的影響。GDM對孕婦和后代的健康風險貫穿在孕期、產后和整個生命過程中。GDM能夠增加不良圍產期事件的發(fā)生風險,這些不良事件包括妊娠期高血壓、巨大兒、剖宮產和早產等。與此同時,GDM患者在產后數年之內更容易發(fā)展成2型糖尿病(Type2diabetes mellitus, T2DM)。母親為GDM患者的兒童在童年和早期成年更容易發(fā)生肥胖和糖耐量受損。 GDM的病因和發(fā)病機制較復雜,但已有研究顯示年齡、糖尿病家族史、孕前肥胖等是GDM發(fā)病的危險因素。隨著經濟的發(fā)展和社會的進步,人們的飲食習慣發(fā)生了較大的變化,無論在中國還是西方,均由非加工、低能量、高纖維的食物向細加工、糖和脂肪含量較高的高能量食物轉變。這種西化的生活方式,包括高能量膳食和低體力活動,已經無可爭議地被認為與GDM的流行顯著相關。因此,膳食方面的因素與GDM的關聯性也得到了研究者的廣泛關注。 在眾多的膳食因素中,膳食纖維(Dietary fiber, DF)引起了廣泛的關注。有研究顯示DF,尤其是谷物纖維的攝入能夠明顯的降低體重,而過度肥胖是目前影響GDM發(fā)病風險的最常見的可改變的因素之一。但是,目前國內外居民DF的攝入普遍低于推薦的攝入水平。在中國,DF的攝入量還呈現下降的趨勢,來自谷物的纖維攝入量減少是DF呈現下降趨勢的主要原因。近期一些人群流行病學調查也發(fā)現,全谷物食品攝入量較高與慢性疾病發(fā)病風險降低有關,當然這也包括GDM在內。雖然高的全谷物食品攝入對健康的促進作用的具體機制還未完全闡明,其含有的豐富的植物化學物和谷物纖維被認為在其中起到主要作用。因此,膳食纖維,尤其是谷物纖維的攝入與GDM的關聯性研究顯得迫在眉睫。Zhang及其課題組成員最先進行了上述研究,采用美國護士健康隊列Ⅱ (Nurses'Health Study Ⅱ)的數據進行分析。經過年齡、產次、產前BMI和其他相關因素校正之后,總膳食纖維以及谷物和水果纖維的攝入量均與GDM的發(fā)病風險顯著負相關。 與此同時,營養(yǎng)流行病學的一個主要缺陷就是對于食物和營養(yǎng)素攝入量的測量精確度較低。如果使用一個有效的生物標志物來測量食物或者營養(yǎng)素的攝入量,同時結合膳食評估方法,可以補充和驗證營養(yǎng)流行病學的相關方法。因此,尋找一個DF或者谷物纖維的可靠的生物標志物對于研究的進展可以起到至關重要的作用。烷基間苯二酚(Alkylresorcinols, AR)是一組帶有奇數烷基側鏈(17碳到25碳)的1,3-二羥基-5-烷基苯的衍生物,它們主要存在于小麥和黑麥的外側部分。目前,已經在血漿和紅細胞中檢測到完整的AR同系物。AR代謝后產生的2種最重要的代謝產物3,5-二羥基苯甲酸(3,5-dihydroxybenzoic acid, DHBA)和3-(3,5-二羥基苯基)-1-丙酸(3-(3,5-dihydroxyphenyl)-propanoic acid, DHPPA)也已經在血漿和尿液中被檢測到。進一步的研究發(fā)現DHBA和DHPPA的半減期遠大于AR同系物的半減期,因此,樣本采集時間對AR代謝產物的影響較AR同系物小,更適合應用在人群流行病學研究中。 到目前為止,在中國人群中關于DF攝入與GDM的關聯性研究還未見報道。因此,在以往研究的基礎上我們擬在病例對照研究中探討谷物纖維攝入與GDM患病風險的潛在關系,為了克服營養(yǎng)流行病學的缺陷,引入血漿AR代謝產物作為谷物纖維攝入的生物標志物。本研究主要包括以下三部分內容： 第一部分液相色譜串聯質譜聯用定量檢測血漿烷基間苯二酚的代謝產物 目的：對原有的檢測方法進行改進,建立一套靈敏度高、運行時間短的液相色譜-串聯質譜方法(Liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)對血漿AR代謝產物的水平進行同步檢測。 方法：采用Agilent1200高效液相色譜系統和配有電噴霧電離(Electrospray ionization, ESI)的Agilent6460三重串聯四極桿質譜儀對被測物DHBA和DHPPA以及內標丁香酸(Syringic acid, SyrA)進行同步檢測,優(yōu)化樣品前處理的方法及色譜和質譜條件來提高方法的靈敏度及各項指標。通過歐洲藥品管理局的生物分析方法驗證指南進行驗證并且與高效液相色譜-庫倫電極陣列檢測(High-performance liquid chromatography with coulometric electrode array detection, HPLC-CEAD)的方法進行比較。 結果：(1)優(yōu)化后血漿樣品的前處理只需進行酶解、萃取和濃縮復溶三個步驟。所需樣品量為50μL,內標(SyrA)添加濃度為50ng/mL。DHBA在負離子模式下進行多反應監(jiān)測(Multiple reaction monitoring, MRM),而DHPPA和SyrA在正離子模式下進行。DHBA、DHPPA和SyrA優(yōu)化的定量質量轉移離子對(m/z)分別為153.1→109.1、183.1→165.1和199.1→140.1。(2)方法學驗證發(fā)現對血漿中AR代謝產物以及內標能夠進行很好地分離,并且未出現內源性物質干擾。校準曲線線性相關系數大于0.999,定量下限(Lower limit of quantitation, LLOQ)達到0.4ng/mL。在不同的質控濃度下準確度均在85%-115%之間,精密度均10%。DHBA和DHPPA的回收率也在90%-115%之間。(3)與HPLC-CEAD方法相比,樣品用量減少,靈敏度提高并且運行時間縮短。 結論：本部分建立的LC-MS/MS方法準確可靠,其靈敏度和運行時間得到較大改善,更適合應用到被測物水平較低的人群流行病學研究中。 第二部分血漿烷基間苯二酚代謝產物與谷物纖維攝入的關系驗證 目的：探討血漿AR代謝產物水平與谷物纖維攝入量之間的關系,確定在本研究中其是否可以作為谷物纖維攝入的一個潛在的生物標志物。 方法：招募25名女性健康志愿者(年齡在20-35歲),遵循其日常的生活飲食規(guī)律。采用問卷調查表收集個人人口學資料并進行3天24小時膳食調查。調查結束次日清晨收集空腹血,同時進行體格檢查。采用LC-MS/MS的方法檢測血漿中AR代謝產物的水平。 結果：(1)5名志愿者的數據因為能量攝入過少(600kcal/d)而未被采用。研究對象的平均年齡為23.80歲,身體質量指數(Body mass index,BMI)為20.20kg/m2。谷物纖維的平均攝入量為1.66g/d。血漿DHBA.DHPPA和總的AR代謝產物(DHBA+DHPPA)的濃度分別為0.46(0.41-0.51)μg/L,1.40(1.11-2.23)μg/L和2.00(1.36-2.66)μg/L。(2)血漿DHBA水平與谷物纖維的攝入量無顯著相關性(P0.05)。在經過多因素校正之后,血漿DHPPA與谷物纖維的攝入顯著正相關(r=0.568,P=0.043)。無論是否經過可能的混雜因素的調整,血漿總的AR代謝產物水平與谷物纖維的攝入量均存在顯著的相關性(P0.05),年齡、BMI、能量攝入和血脂水平在一定程度上加強了這種相關性(r=0.579,P=0.038)。(3)血漿DHBA.DHPPA以及總的AR代謝產物與總的膳食纖維及蔬菜水果纖維的攝入未見顯著相關關系(P0.05)。 結論：血漿總的AR代謝產物與谷物纖維的攝入具有顯著的相關性,這種相關性在調整了可能的混雜因素后依然顯著。因此,在本研究中其可以作為谷物纖維攝入的一個潛在的生物標志物。 第三部分血漿總的烷基間苯二酚代謝產物作為谷物纖維攝入的生物標志物與妊娠期糖尿病的關聯研究 目的：比較GDM患者和對照人群血漿樣本中AR代謝產物水平的差異,探討其與脂代謝等其他指標之間的相關性和與GDM的關聯性。評價AR代謝產物水平對GDM患病的篩檢效果的影響,以此反映谷物纖維的攝入與GDM患病風險的關系。 方法：研究對象為2012年8月至2013年3月在華中科技大學同濟醫(yī)學院附屬同濟醫(yī)院內分泌實驗室進行口服糖耐量試驗(Oral glucose tolerance test,OGTT)的所有符合條件的孕婦。根據ADA2011診斷標準將其分為GDM病例組和對照組。采用問卷調查表收集個人人口學資料(年齡、胎齡、產次等)、吸煙飲酒狀況、疾病史和糖尿病家族史等信息。收集血樣測定血糖、血脂水平,采用LC-MS/MS的方法檢測血漿AR代謝產物的水平。 結果：(1)本研究共納入GDM病例66例,經年齡、胎齡和居住地匹配的對照66例。GDM患者的產前BMI和糖尿病家族史的分布比率顯著高于對照組,而年齡、胎齡、血脂水平、吸煙率、飲酒率以及高血壓患病率在兩組間未見明顯差異。(2)血漿總的AR代謝產物水平在GDM病例組和對照組分別為4.58(3.35-6.02)μg/L和5.95(4.80-7.89)μg/L,差異具有統計學顯著性(P0.001)。(3)血漿總的AR代謝產物水平與空腹血糖(Fasting plasma glucose,FPG)水平顯著相關。(4)隨著血漿總的AR代謝產物水平的提高,GDM的患病風險逐漸降低。經過年齡、胎齡、產前BMI、吸煙飲酒狀況、高血壓患病狀況、糖尿病家族史和血脂水平的校正之后,血漿總的AR代謝產物的水平每增加1μg/L,GDM的患病風險降低37.0%。根據對照組人群血漿總的AR代謝產物的水平進行二分位劃分后,較高組人群患GDM的風險與較低組比較顯著降低。經過多因素校正之后,其OR值為0.329(95%CI0.146-0.742；P for trend=0.007)。(5)將血漿總的AR代謝產物水平加到一個常規(guī)模型(包括年齡、產前BMI、吸煙、飲酒、高血壓患病情況、糖尿病家族史和血脂水平)中之后,AUC值從0.702(95%CI0.612-0.791)增加到0.779(95%CI00.701-0.857),差異有統計學意義(P=0.048)。 結論：GDM患者血漿總的AR代謝產物水平較對照組顯著降低。血漿總的AR代謝產物水平與GDM具有較強的關聯性,呈現一定的劑量效應關系。在進行可能的混雜因素校正后這種關聯性仍然存在。以上結果提示我們谷物纖維的攝入量與GDM的患病風險存在一定的關聯性。 本研究的創(chuàng)新點： 1、在原有方法的基礎上建立了一套靈敏度高、運行時間短的LC-MS/MS的檢測方法,并且首次把它應用到人血漿AR代謝產物的檢測中。 2、在本研究中驗證了血漿AR代謝產物與谷物纖維攝入的相關性,并且發(fā)現血漿總的AR代謝產物可以作為谷物纖維攝入的一個潛在的生物標志物。 3、首次把血漿AR代謝產物水平作為谷物纖維攝入的一個潛在的生物標志物應用到GDM的病例對照研究中,通過其與GDM患病風險的關系來反映谷物纖維攝入與GDM之間的關聯性。 本研究的不足和后續(xù)研究計劃： 1、已有研究者在紅細胞等組織中檢測到了AR同系物或其代謝產物。紅細胞中AR同系物或代謝產物的水平是否可以作為谷物纖維攝入的生物標志物有待進一步研究。 2、GDM病例對照研究所納入的樣本量較小,還需在更大樣本量的研究中進行驗證。與此同時,病例對照研究無法闡明因果關系,在隊列研究中進行上述關系的探索也亟需進行。 3、GDM病例對照研究中缺少膳食調查的數據,無法分析膳食調查數據與生物標志物檢測數據的相關性,也無法將兩者相結合起來確定膳食營養(yǎng)素的攝入量與GDM的關系。因此,在今后的研究中建議同時進行膳食調查和生物標志物水平的檢測,探討哪種方法能夠更好的確定膳食營養(yǎng)素的攝入量并將其應用到疾病研究之中。 4、鑒于血漿AR代謝產物與谷物纖維攝入的顯著關聯性,建議在今后的研究中將其應該到2型糖尿病等其他疾病的分析之中。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R714.256

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本文編號：1868655