科学家联合揭示孕期糖尿病遗传密码—新闻—科学网

激素水平、新陈代谢、营养需求……种种变化都在孕期悄然发生。如何有效管理孕期健康，及早发现并应对潜在风险，例如妊娠糖尿病和高血压等，是保障母婴健康的关键。

10月9日，华大生命科学研究院、华大基因联合武汉儿童医院、深圳市妇幼保健院、中山大学、厦门大学、苏州市立医院、华南理工大学、广州市妇女儿童医疗中心、厦门大学附属妇女儿童医院等多家机构，在《细胞—基因组学》上以封面、专辑的形式发表了6篇研究论文，系统解析了孕期生化表型组、母子代谢指标及妊娠期糖尿病的遗传基础，揭示了遗传因素在母婴健康中的重要作用，为孕期健康管理提供了新的视角。

该系列研究揭示了这些指标与基因之间的关联，为未来个性化的母婴健康管理提供了可能。

解码孕期表型与母子代谢相关的基因奥秘

相较于癌症、心脑血管疾病等研究热点，妊娠相关的遗传学研究少之又少，在亚洲人群中更是如此。然而，医院常见的产检项目，如血常规、肝功能、肾功能检查，孕妈们最害怕的空腹血糖检测，以及维生素等营养的补充等都与遗传有关。

在该研究中，联合研究团队首次系统性地对孕期各类产检生化指标进行全面的遗传关联分析，成功识别出410个表型相关基因，这些基因与产检中的血常规、肝功能、肾功能等检查指标息息相关。

其中，有116个为新发现的关联基因，31个为潜在的孕期人群特有关联，如血肌酐和HELLPAR基因。“这些基因主要富集在雌激素抵抗和免疫相关通路，与免疫系统、女性生殖系统的组织/细胞高度相关，为理解遗传因素对妊娠表型和母体健康的影响提供了全新视角。” 系列研究论文作者、华大生命科学研究院生物信息副研究员朱焕焕表示。

研究人员还通过串联质谱技术，检测了84种孕期代谢指标（如氨基酸、维生素等），并识别出了53个与之相关的基因，其中23个为新发现的基因。他们发现，同一种代谢物在妊娠期与非妊娠期的中青年女性中表现出不同的遗传效应，揭示了妊娠期代谢物水平特异的遗传调控机制。进一步分析显示，这些母体代谢指标与15种中老年疾病及表型间存在潜在的因果关系，为理解孕期母体代谢物的遗传基础及其对母婴健康的影响提供了新的科学依据，也为个性化营养补充方案的制定提供了科学参考。

此外，联合研究团队还对75种新生儿代谢物及比例进行分析，估计出这些代谢物在新生儿群体中的平均遗传度为76%，在基因组上发现了30个显著相关的信号，其中11个“代谢物-基因”关联为新的发现。进一步分析发现，这些基因在新生儿肝细胞和肾小管细胞中特异表达，为理解新生儿代谢物浓度的影响因素提供了参考。

助力预测并管理妊娠糖尿病风险

妊娠糖尿病是怀孕期间最常见的并发症，影响全球约14%的孕妇。这种情况受遗传和环境因素的影响，对母亲和孩子都构成严重的健康风险。由于这些风险，早期发现和有效管理的紧迫性至关重要。

血糖水平是衡量孕期母婴健康的重要指标，然而，孕前血糖正常的女性，孕后也有可能出现妊娠糖尿病。妊娠糖尿病是否与孕妇本身的遗传因素相关呢？

据介绍，研究人员发现了25个与血糖相关的基因，不仅验证了妊娠糖尿病与CDKAL1和MTNR1B基因的已知关联，更首次在亚洲人群中发现孕期空腹血糖与雌激素受体基因ESR1的关联。ESR1基因曾被报道与高血压相关，本研究通过遗传相关性和孟德尔随机化分析也进一步揭示了妊娠期血糖水平与激素调节及高血压之间的复杂关系。此外，研究团队还根据此次研究成果，开发了新型妊娠糖尿病风险预测算法，为孕期血糖管理提供了全新思路。

目前，怀孕的重要性及其对妇女和儿童的影响尚未完全体现在当前的遗传学研究中。现有的全基因组关联研究往往偏重于糖尿病、癌症和心血管疾病等，且大多数研究是在欧洲人群中进行的。针对怀孕期间疾病的遗传基础和表型变异的研究非常有限，而在亚洲和其他非欧洲人群中几乎不存在。

系列文章共同通讯作者、华大生命科学研究院群体基因组学领域首席科学家金鑫表示，“遗传学研究对母婴健康至关重要，此次系列成果的发表为相关研究方向的开展提供了数据基础和新的方向。希望未来有更多的研究资源能投入到这个领域，让新的科技成果能惠及每一位孕妈妈。”

相关论文信息：https://www.cell.com/issue/S2666-979X(23)X0011-1#

《细胞—基因组学》封面截图

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