研究为妊娠期糖尿病早期诊断和治疗带来新思路

7月25日，中国科学院大学生命科学学院、深圳华大生命科学研究院、武汉华大生命科学研究院和天津市妇女儿童保健中心等机构联合开展研究，通过对孕妇血浆中的游离DNA（cfDNA）进行高通量测序，发现了妊娠期糖尿病的特定分子标记物和调控通路变化特征，并构建了疾病早期预测模型，为妊娠期糖尿病的早期诊断和治疗提供了新的科学依据。成果发表于《细胞·报告医学》。

妊娠期糖尿病是一种在妊娠期间首次发现或发病的高血糖症状，对母亲有潜在风险，可能引发流产、早产、妊娠期高血压、羊水过多等并发症，还会造成孕妇产后罹患2型糖尿病和心血管疾病的风险上升。

同时，妊娠期糖尿病对胎儿及新生儿也有健康危害，会增加生长受限、巨大儿与呼吸窘迫综合征等方面的风险。在孩子的儿童期或将来，还可能导致肥胖和2型糖尿病风险显著增加，并伴随代谢综合征、心血管疾病、运动功能障碍等风险。

尽管现代医学在妊娠期糖尿病的诊断和临床管理上取得了显著进步，但妊娠期糖尿病的病理机制尚不完全清楚，影响了疾病的早期干预和预后管理。

研究团队从天津出生队列中挑选了299名妊娠期糖尿病患者与299名健康孕妇，建立了队列内病例对照研究，通过深入分析受检者在孕早、中、晚三个孕期的血浆cfDNA动态变化，揭示了与妊娠期糖尿病紧密相关的特定cfDNA片段特征，并找到了表征代谢通路异常的信号。

cfDNA（cell free DNA）指存在于人体血液循环中的、游离于细胞外的高度片段化DNA。在特定情况下（如肿瘤患者、孕妇、接受器官移植的患者等），一小部分来自“异源性”细胞的cfDNA（如肿瘤细胞、胎儿细胞、或供体细胞）可以作为基因检测的标志物。

该研究还成功整合了脂质组学和单细胞转录组数据，阐明了妊娠期糖尿病患者体内脂质代谢过程的功能变异，揭示了与这种疾病相关的典型生物学途径，为理解疾病的临床表现和分子机制提供了新的视角。此外，研究中发现的PRSS1基因的cfDNA片段覆盖度特征与妊娠期糖尿病具有高度相关性，为疾病的早期诊断提供了一个有价值的生物标志物。

基于上述发现，研究团队开发了一种基于神经网络的预测模型，通过分析孕妇早期的cfDNA特征，如末端motif模式、motif多样性评分和转录起始位点得分，准确预测了妊娠期糖尿病的发生。此外，该模型的预测效用在两个独立的队列中得到了验证。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2024.101660