探讨孕早、中期孕妇肠道菌群对子痫前期发病的预测价值

探讨孕早、中期孕妇肠道菌群对子痫前期发病的预测价值

王晓艳,李莲英,王燕侠,张翰儒,刘婷婷

甘肃省妇幼保健院 妇产科  甘肃兰州730000

【摘要】目的：分析孕早、中期孕妇肠道菌群对子痫前期发病的预测价值。方法：选取2022.1-2022.10我院产科产检孕妇150例作为研究对象，进行回顾性分析，将孕20周后确诊为子痫前期的孕妇作为发生组（n=8），无子痫前期的孕妇作于未发生组（n=142）。[晓艳1]收集孕妇的临床资料，并分别留取孕早期（≤12+6周）、孕中期（13~27+6周）粪便标本进行肠道菌群生物信息学分析，分析其与子痫前期发病的关系。结果：根据是否发生子痫前期分为未发生组、发生组，单因素分析显示，2组患者年龄、妊娠前BMI、PE/子痫病史均有统计学差异（P均＜0.05）；是否经产妇[晓艳2]、结缔组织病、自然流产史、无统计学差异（P均＞0.05）；2组患者收缩压、舒张压对比有统计学差异，且未发生组低于发生组（P均＜0.05）；孕早期留标本孕周、孕中期留标本孕周、孕早期Chao1指数、孕中期Chao1指数、孕中期 Shannon指数和Simpson指数比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。2组孕早期Shannon指数、Simpson指数比较，差异均有统计学意义，且发生组低于未发生组（P均<0.05）。由此表明，年龄、妊娠前BMI、PE/子痫病史、孕早期Shannon指数和Simpson指数可能与子痫前期发生有关（P均＜0.05）。logistic回归分析有意义的单因素，年龄、妊娠前BMI、PE/子痫病史、孕早期Shannon指数和Simpson指数为致使发生子痫前期的独立危险因素（OR=8.654、1.553、4.156、9.123、10.221、9.156，P均＜0.05）。ROC分析肠道菌群预测子痫前期发生的诊断价值，结果显示，孕早期Simpson指数AUC为0.769（95%CI：0.578-0.959）敏感度为88.75%、特异度为82.20%，孕早期Shannon指数AUC为0.791（95%CI：0.604-0.978），敏感度为90.15%、特异度为84.50%；2项联合预测AUC为0.8044（95%CI：0.624-0.985），敏感度为94.33%、特异度为88.00%，P＜0.05。结论：孕早期肠道菌群Shannon指数和Simpson指数是子痫前期发病的独立危险因素，对子痫前期发病具有早期预测价值。

【关键词】肠道菌群；子痫；妊娠早期；妊娠中期；预测价值

To explore the predictive value of intestinal flora of pregnant women in the first and second trimesters of pregnancy for the onset of preeclampsia

【Abstract】Objective:To analyze the predictive value of intestinal flora of pregnant women in the first and second trimesters of pregnancy for the onset of preeclampsia.Methods:150 pregnant women from 2022.1-2022.10 were selected as the study objects for retrospective analysis. Pregnant women diagnosed with preeclampsia after 20 weeks of pregnancy were taken as the occurrence group (n=8), and those without preeclampsia were taken as the non occurrence group (n=142). The clinical data of pregnant women were collected, and fecal samples were taken from the first trimester (≤ 12+6 weeks) and the second trimester (13-27+6 weeks) for bioinformatics analysis of intestinal flora to analyze the relationship between intestinal flora and the onset of preeclampsia.Results:According to whether pre eclampsia occurs, the patients were pided into non occurrence group and occurrence group. Single factor analysis showed that there were significant differences between the two groups in age, pre pregnancy BMI, PE/eclampsia history (

P<0.05); There was no significant difference in maternal history, connective tissue disease, and history of spontaneous abortion (P>0.05); The systolic blood pressure and diastolic blood pressure of the two groups were statistically different, and the non occurrence group was lower than the occurrence group (P<0.05); There was no significant difference (P>0.05) between the samples collected in the first trimester and the samples collected in the second trimester, the Chao1 index in the first trimester, the Chao1 index in the second trimester, the Shannon index in the second trimester and the Simpson index. The difference of Shannon index and Simpson index in the early pregnancy between the two groups was statistically significant, and the incidence group was lower than the non occurrence group (P<0.05). This suggests that age, pre pregnancy BMI, PE/eclampsia history, early pregnancy Shannon index and Simpson index may be related to the occurrence of preeclampsia (P<0.05). Logistic regression analysis showed that age, pre pregnancy BMI, PE/eclampsia history, early pregnancy Shannon index and Simpson index were the independent risk factors for pre eclampsia (OR=8.654, 1.553, 4.156, 9.123, 10.221, 9.156, P<0.05). ROC analysis of the diagnostic value of intestinal flora in predicting the occurrence of preeclampsia showed that the Simpson index AUC in early pregnancy was 0.769 (95% CI: 0.578-0.959), the sensitivity was 88.75%, the specificity was 82.20%, and the Shannon index AUC in early pregnancy was 0.791 (95% CI: 0.604-0.978), the sensitivity was 90.15%, and the specificity was 84.50%; The AUC of the two joint predictions was 0.8044 (95% CI: 0.624-0.985), the sensitivity was 94.33%, the specificity was 88.00%, P<0.05.Conclusion:Shannon index and Simpson index of intestinal flora in early pregnancy are independent risk factors for the onset of preeclampsia, which have early predictive value for the onset of preeclampsia.

【Key words】Intestinal flora; Eclampsia; Early pregnancy; Second trimester of pregnancy; predictive value

引言

子痫前期（pre-eclampsia，PE）属于临床妊娠期特有的一种疾病，可损伤全身各个器官，致使产妇及新生儿死亡。虽然近年因产前保健的普及以及临床诊治的规范化推广，子痫前期的发生率和妊娠期高血压疾病所致死亡率呈下降趋势，但大多数孕产妇的死亡仍与子痫前期有关[1-2]。全球每年约有5万孕产妇死于子痫前期或子痫。如英国，因子痫前期和子痫死亡者占孕产妇死亡的15%，其中有2/3与子痫前期有关[3]。因此，对于PE的发生临床要格外引起重视。目前临床对于其发病机制尚不明确，主要集中于炎症免疫过度激活、内皮细胞受损、肠道菌群失调等。肠道菌群寄居在肠道，与宿主和环境一起构成了人体的胃肠道微生态系统，参与人体的代谢，维持人体内环境稳态[4-5]。有研究发现从孕早期至孕晚期，肠道菌群构成发生了显著变化，且子痫前期患者随孕周增加多种肠道致病菌数量有所增加而益生菌种类及数量减少，推测肠道菌群变化可能参与子痫前期的发生发展[6]，但相关研究开展不多。故本文通过回顾性分析孕早、中期孕妇肠道菌群与子痫前期发病的关系，为PE高危孕妇筛查提供新思路。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2022.1-2022.10我院产科产检孕妇150例作为研究对象，进行回顾性分析，另根据《妊娠期高血压疾病诊治指南（2020）》[7]，[晓艳3]将孕20周后确诊为子痫前期的孕妇作为发生组（n=8），无子痫前期的孕妇作于未发生组（n=142）。[晓艳4]

纳入标准：（1）妊娠8-13周建档产检；（2）宫内单胎；（3）年龄20-45周[晓艳5]岁；（4）规律产检、临床资料完整、可接受随访。

排除标准：（1）妊娠前或者孕早期确诊为高血压和/或肾功能异常；（2）妊娠前进行大型胃肠道手术；（3）妊娠前3个月有抗生素服用史；（4）合并胃肠道疾病、免疫性疾病等；（5）合并等其他严重妊娠期并发症。

1.2方法

1.2.1变量选择  为全面分析发生子痫前期的因素，本研究的变量设定如下：因变量：是否发生子痫前期。自变量：采用流行病学调查问卷的形式采集患者一般资料，包括年龄、妊娠前BMI、经产妇、收缩压、舒张压、多胎、PE/子痫病史、结缔组织病、自然流产史、生产周数、尿蛋白、孕早期留标本孕周、孕中期留标本孕周、孕早期生物学信息学分析、孕中期生物学信息学分析等。由专人查找病历，保证数据的一致性，对患者个人信息全程保密。

1.2.2 肠道菌群检测：所有入组孕妇分别于孕早期（≤12+6周）、孕中期（13~27+6周）留取粪便标本，避光室温保存，采用DNA提取试剂盒〔购自赛默飞世尔科技（中国）有限公司〕进行粪便DNA提取。提取样本DNA后用无菌水稀释至1mg/L，以其为模板使用特异性引物（引物序列如下：上游引物5'-TGACGAGCTGAAGCTGGCT-3'，下游引物5'-CGAAGCTGAAGCTGTGAGCGT-3'）对测序区域进行基因扩增。PCR产物与载样缓冲液进行等量混样，混匀后使用2%琼脂糖凝胶电泳进行PCR产物检测。

1.2.3 生物信息学分析：以97%的一致性将序列聚类为操作分类单元（OTUs），根据OTUs聚类结果进行物种注释，统计基于丰度的物种分布情况，最后对各样品数据进行均一化处理并分析结果，包括Chao1指数、Shannon指数、Simpson指数。

1.2.4 质量控制：本研究由3名经标准化培训的研究员进行入组孕妇招募，以及粪便标本收集、检测、随访工作的指导，研究过程完整记录、留存。粪便采样使用常温粪便采样标本管避免标本变质，严格遵循采用的无菌要求及送检时效性。

1.3 数据分析处理

本文所有相关数据均使用SPSS 22.0软件进行分析，计数数据采用x2检验进行分析，等级资料采用Ridit检验。经单因素分析有意义的变量纳入多因素分析，多因素Logistic回归分析确定发生子痫前期的因素，采用受试者工作曲线（ROC）分析预测对发生子痫前期的预测价值，曲线下面积（AUC）＞0.8表示有较高的预测价值。P＜0.05表示具有统计学意义，P＜0.001表示极具统计学意义。检验水准α=0.05。

2结果

2.1 发生子痫前期的单因素分析

根据是否发生子痫前期分为未发生组、发生组，单因素分析显示，2组患者年龄、妊娠前BMI、PE/子痫病史均有统计学差异（P均＜0.05）；是否经产妇、2型糖尿病、结缔组织病、自然流产史、无统计学差异（P均＞0.05）；2组患者收缩压、舒张压对比有统计学差异，且未发生组低于发生组（P均＜0.05）；孕早期留标本孕周、孕中期留标本孕周、孕早期Chao1指数、孕中期Chao1指数、孕中期Shannon指数和Simpson指数比较，差异均无统计学意义（P>0.05）。2组孕早期Shannon指数和 Simpson指数比较，差异均有统计学意义，且发生组低于未发生组（P均<0.05）。由此表明，年龄、妊娠前BMI、PE/子痫病史、孕早期 Shannon指数和Simpson指数可能与子痫前期发生有关（

P均＜0.05）。

表1 2发生子痫前期的单因素分析（）

2.2 孕妇发生子痫前期影响因素的多因素Logistic回归分析

以致使发生子痫前期的未因变量（未发生=0，发生=1），将单因素分析有意义的因素纳入logistic回归方程，年龄、妊娠前BMI、血压、PE/子痫病史、孕早期 Shannon 指数和 Simpson 指数为致使发生子痫前期的独立危险因素（OR=8.654、1.553、4.156、9.123、10.221、9.156，P均＜0.05）。见表2。

表2 孕妇发生子痫前期影响因素的多因素Logistic回归分析

赋值：年龄（＜35周岁=0，≥35周岁=1）、妊娠前BMI（＜24kg/m2=0，≥24kg/m2=1）、PE/子痫病史（否=0，是=1）、Shannon指数原值录入、Simpson指数原值录入。

2.3 ROC曲线分析肠道菌群预测子痫前期发生的诊断价值

据多因素回归分析结果将所得到的危险因素重新行Logistic回归分析，建立预测模型，变量设定预测模型公式为：Logit（P）=1.723*（年龄）+1.589*（妊娠前BMI）+1.437*（血压）+1.634*（PE/子痫病史）+1.231*（Shannon指数）+1.467*（Simpson指数）-1.693。采用ROC分析肠道菌群预测子痫前期发生的诊断价值，结果显示，孕早期Simpson指数AUC为0.769（95%CI：0.578-0.959）敏感度为88.75%、特异度为82.20%，孕早期Shannon指数AUC为0.791（95%CI：0.604 -0.978），敏感度为90.15%、特异度为84.50%；2项联合预测AUC为0.8044（95%CI：0.624-0.985），敏感度为94.33%、特异度为88.00%，

P＜0.05。见图1。

图1 ROC曲线分析肠道菌群预测子痫前期发生的诊断价值

3讨论

PE属于全球产妇死亡的重要原因，约占7%左右。传统认为，子痫前期定义为孕前血压正常的妇女在怀孕20周后出现高血压和蛋白尿[8-9]。但是，临床观察发现很多妇女在出现蛋白尿的症状之前就己经出现了许多子痫前期的全身性表现，如血小板减少或肝酶升高，从而增加子痫前期诊断的假阴性，导致诊断延误，影响后续治疗[10-11]。微生物群主要在胃肠道中定殖，其中结肠由于其主要是厌氧的，并具有丰富的营养环境，是微生物定植的主要场所[12-13]。肠道菌群主要是通过糖酵解和蛋白水解2中分解方式进行代谢。在糖酵解途径中会产生大量的短链脂肪酸（SCFA）[14]。第二个分解代谢途径以蛋白质发酵为主，也可诱导SCFA形成，但同时会导致其他共代谢产物的产生，例如氨，各种胺，硫醇，酚和吲哚[15-16]。这些代谢物中的某些物质可能具有毒性，并且由于它们主要是经肾脏清除的，因此它们的积累通常被认为是微生物尿毒症毒素。既往文献己经证实，肠道菌群不仅发挥在食物消化中的生理作用，还能够执行多种生理功能[17-18]。肠道菌群是肠道粘膜屏障的构成部分并调控粘膜屏障功能，调节食物来源的养分的吸收和代谢，并影响免疫细胞的成熟，在抵御病原微生物的繁殖中发挥着关键作用[19-20]。既往研究多涉及子痫前期孕妇的肠道菌群变化，但是对尚未确诊、处于孕早中期的孕妇，如何通过筛查其粪便中肠道菌群的变化而预测子痫前期的发病，相关研究涉及很少。

Chao1指数：菌落丰富度，Shannon指数与Simpson指数：菌群物种多样性。本文研究结果表示，发生组孕妇孕早期Shannon指数及Simpson指数分别低于未发生组。此结果表明，子痫前期孕妇孕早期已经存在较为明显的肠道菌群物种多样性下降，而其肠道菌群菌落丰度可能仍较为稳定。将上述存在差异的指标纳入多因素回归模型中，发现年龄、妊娠前BMI、PE/子痫病史、孕早期Shannon指数和Simpson指数均为子痫前期发生的独立危险因素。史春等[21]研究结果表明，早发型PE发病与既往妊娠史、年龄、合并内科疾病、维生素E及BMI水平密切相关，维生素E缺乏可导致机体细胞免疫功能紊乱，这可能是导致早发型PE发病的重要原因。与本文研究结果一致。

本文进一步研究结果发现，孕早期Simpson指数与Shannon指数AUC分别为0.769、0.791，敏感度分别为88.75%、90.15%；特异度分别为82.20%、84.50%，相较于既往其他预测指标而言该指标灵敏度及特异度较高。且孕妇粪便样本获取后即可相对便捷高效的得出Shannon指数、Simpson指数，可重复性好且孕妇无痛苦，可能成为后续除影像学手段外早期筛查子痫前期患病高危人群的又一可靠指标。本文创新的将肠道菌群中的Shannon指数和Simpson指数用于预测子痫前期发作的重要指标，为临床对于子痫前期的精准筛查提供了可靠的依据。

综上所述，孕早期肠道菌群Shannon指数和Simpson指数是子痫前期发病的独立危险因素，对子痫前期发病具有早期预测价值。

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第一作者并通讯作者：王晓艳 女 1979.12 副主任医师 研究方向：妇产科相关疾病.邮箱：330614445@qq.com

课题：甘肃省自然科学基金项目（编号：21JR7RA663）

[晓艳1]子痫前期的发病率3-6%，150例孕妇里最多9例；文章中150例孕妇里面30例子痫前期，太太离谱，会成为笑话，太明显的错误，必须修改。

后面的所有数据都要修改

[晓艳2]高血压、肾病都是后面的排除标准里已经排除的，怎么又在研究对象里面？

[晓艳3]最新中国指南是2020版，不能再用2015版

[晓艳4]同前

[晓艳5]35周岁以上是高龄妊娠，另外一个范畴