妊娠期糖尿病与2型糖尿病风险:在西班牙裔社区健康研究/拉丁裔研究(HCHS/SOL)中探讨肠道微生物组的作用

Gestational diabetes and risk of type 2 diabetes: exploring the role of the gut microbiome in the Hispanic Community Health Study/Study of Latinos (HCHS/SOL)

作者信息Yi Wang, Carmen R Isasi, Alison M Stuebe, Adetola F Louis-Jacques, Jie Hu, Gang Hu, Martha L Daviglus, Eric Boerwinkle, Robert D Burk, Robert C Kaplan, Qibin Qi, Brandilyn A Peters
PMID42062589
发布时间2026-08
DOI10.1007/s00125-026-06727-0

实验完整度

中

该研究为观察性队列研究,整合了肠道宏基因组测序和血清代谢组学数据,进行了横断面和前瞻性关联分析,并运用了中介分析。但缺乏干预实验或功能验证,证据层级有限。

主要模型

HCHS/SOL队列中的经产女性

重点核对

GDM病史的自我报告定义(第1次和第2次访视) 粪便样本的鸟枪法宏基因组测序(Illumina NovaSeq 6000) 血清代谢组学分析(LC-MS/MS,Metabolon DiscoveryHD4平台) 2型糖尿病的判定标准(美国糖尿病协会标准)

摘要

目的/假说:有妊娠期糖尿病(GDM)病史的女性晚年患2型糖尿病的风险升高,但其潜在机制尚不清楚。我们旨在调查GDM对肠道微生物群和相关代谢物的长期影响,并探讨这些改变是否可能促成2型糖尿病风险。方法:在西班牙裔社区健康研究/拉丁裔研究(HCHS/SOL)中,我们识别了与GDM病史相关的微生物物种(第2次访视,2014-2017年,n=1525),以及与GDM病史(第1次访视,2008-2011年,n=2968)和GDM相关微生物群(第2次访视,n=391)均相关的血清代谢物。我们进一步研究了GDM相关微生物组(第2次访视,n=925)与6年随访期间2型糖尿病发病的前瞻性关联,以及微生物相关代谢物(第1次访视,n=2341)与12年随访期间2型糖尿病发病的关联。结果:在1525名美国西班牙裔/拉丁裔经产女性中(中位年龄:58岁),有GDM病史与无GDM病史的女性之间存在7个物种的差异,包括4个物种丰度较高(如Parabacteroides merdae CAG:48,一种促炎类群)和3个物种丰度较低(如Dialister sp. CAG:588,一种短链脂肪酸产生菌)。有15种代谢物与GDM病史和GDM相关微生物群在一致方向上相关,其中9种(如饱和鞘磷脂和不饱和脂肪酸)与血糖特征和2型糖尿病发病相关。使用这些微生物相关代谢物作为代理指标,代理分析提示GDM相关微生物群与2型糖尿病呈正相关(r=0.55,p=0.036)。由9种微生物相关代谢物衍生的代谢物评分介导了GDM病史与2型糖尿病之间关联的估计20%(95% CI 9%,42%)。结论/解释:在美国西班牙裔/拉丁裔女性中,GDM病史与不利的肠道微生物群和相关代谢物相关,提示肠道微生物群在GDM相关的2型糖尿病中可能发挥作用。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
有妊娠期糖尿病病史的女性其肠道微生物群和相关血清代谢物是否发生长期改变,以及这些改变是否与2型糖尿病风险相关。
核心机制
GDM病史与肠道微生物群的持久改变相关,这些改变可能通过产生促炎和促进胰岛素抵抗的代谢产物(尤其是脂质代谢物)导致血糖稳态受损,从而增加2型糖尿病风险。
主要证据
研究识别出7种与GDM病史相关的微生物物种,其中15种代谢物同时与GDM病史和GDM相关微生物群相关,其中9种还与2型糖尿病风险相关。中介分析显示代谢物评分介导了20%的GDM病史与2型糖尿病的关联。
研究意义
研究结果提示肠道微生物群和循环代谢物可能作为识别高风险女性的生物标志物,并可能为预防GDM后女性发生2型糖尿病提供干预靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

识别与GDM病史相关的肠道微生物物种

比较有GDM病史与无GDM病史的女性在肠道微生物组组成上的差异。

在1525名经产女性中,使用ANCOM分析识别差异丰富的物种,并进行多变量线性回归以确认关联方向。

2

识别与GDM相关微生物物种相关的血清代谢物

寻找可能介导GDM相关微生物群与宿主代谢关联的血清代谢物。

在391名女性中,对GDM相关物种与646种血清代谢物进行偏Spearman相关性分析,并选择同时与GDM病史相关的代谢物。

3

评估GDM相关微生物物种、代谢物与2型糖尿病风险的前瞻性关联

探讨GDM相关微生物和代谢物是否与未来2型糖尿病风险相关。

使用Weibull AFT模型评估代谢物与2型糖尿病风险的关联,并进行代理分析和中介分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Illumina NovaSeq 6000Illumina--
DiscoveryHD4平台Metabolon--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
GDM病史评估
GDM病史为自我报告,需再确认定义和评估时间点
阅读提示:Methods中的'GDM history assessment'部分
肠道宏基因组测序
DNA提取方法(Earth Microbiome Project protocol)、测序平台(NovaSeq 6000)、生物信息学处理流程(Qiita pipeline)、测序深度阈值(<100,000 reads被排除)
阅读提示:Methods中的'Gut metagenomic sequencing and bioinformatics processing'部分
血清代谢组学测量
代谢组学平台(DiscoveryHD4)、样本处理、质量控制标准(CV≤20%,检测率>80%)、缺失值处理方法(半最小检测值)
阅读提示:Methods中的'Serum metabolomics measurement'部分
2型糖尿病判定
诊断标准(ADA标准)、随访时间(visit 1至visit 3约12年)
阅读提示:Methods中的'Type 2 diabetes ascertainment'部分
统计分析方法
协变量调整模型(Model 1和Model 2)、ANCOM检测阈值(≥0.7)、FDR-q<0.1、代谢物选择标准
阅读提示:Methods中的'Statistical analysis'部分