怀孕糖尿病遗传(孕妇糖尿病遗传吗)
来自母亲的糖尿病是怎么遗传的?
糖尿病,这一发生率高且发病隐匿的慢性病,是影响人类健康的问题之一。
中国科学院院士、教育部生殖遗传重点实验室(浙江大学)和复旦大学生殖与发育研究院教授黄荷凤与中国科学院院士、中国科学院分子细胞科学卓越创新中心研究员徐国良团队合作,研究证实了糖尿病的卵母细胞起源,首次揭示了卵子源性糖尿病代际传递中表观遗传甲基化的精确调控机制,解析了卵母细胞母源因子TET3调控父本表观基因组的子代胰岛素分泌不足,从而实现糖尿病易感性的代际遗传。该研究为人类认识和防控糖尿病等成人慢性病提供了崭新的科学视角。相关研究5月18日在线发表于《自然》。
母亲生殖细胞介导糖尿病传代效应
上世纪90年代,英国学者Barker提出宫内时期(胎儿期)不良环境暴露,会导致成年后糖尿病、高血压等慢性病的发生率增加,为认识成人慢性病的发病机制提供了新思路。
Barker学说的发展深化了人们对孕期环境暴露之于出生子代健康重要性的认识。
“目前,临床上普遍将这一类起源于生命早期的代谢、心血管疾病等慢性疾病称为发育源性疾病。”黄荷凤告诉《中国科学报》,“这是一种迟发性出生缺陷,影响深远而广泛,给社会和家庭带来沉重负担,严重影响我国人口健康。”
作为国际上最早开展发育源性疾病研究的团队之一,黄荷凤课题组长期致力于母体孕期环境因素暴露致成人疾病的发生机制的研究,首次证实了孕期宫内高糖等因素暴露能够改变DNA甲基化,造成代间/跨代的遗传,同时发现疾病起源可前移至孕前(配子发育期),率先在国际上提出了“配子源性成人疾病”学说。然而,配子或生殖细胞如何将不良环境因素传递给后代,相关作用机制尚未阐明。
基于这一问题,黄荷凤课题组与徐国良课题组合作,在既往研究基础上,以孕前糖尿病为切入点,最终发现女性卵子可介导糖尿病的传代效应,找到了开启卵源性代际遗传模式的关键钥匙——DNA去甲基化酶TET3,并阐释了TET3介导的代际遗传的调控途径和具体方式。
全世界约有五分之二的糖尿病妇女处于育龄期。研究团队以孕前糖尿病为例,建立链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠模型,获取糖尿病小鼠卵母细胞,使其与正常雄鼠精子进行体外受精,将体外形成的早期胚胎植入正常代孕母鼠子宫让其继续发育。在排除孕期和产后高糖环境干扰后发现,子一代小鼠糖耐量受损,主要表现为胰岛素分泌不足,而子二代小鼠未出现明显的糖耐量异常。这说明卵母细胞在孕前已被打上代谢异常的烙印,传递到后代,引发了糖尿病代际遗传。
找到卵子源性糖尿病代际遗传密钥
“表观遗传在环境因素与疾病易感性之间起到了桥梁作用。”徐国良告诉《中国科学报》,“我们利用卵母细胞转录组测序,并逐一验证表观遗传调控工具酶后发现,糖尿病小鼠卵细胞中DNA去甲基化酶同时也是母源效应因子的TET3显著下降。”
徐国良课题组曾揭示TET3在卵细胞重编程中的作用,即卵细胞来源的母源因子TET3负责父本基因组DNA胞嘧啶甲基的氧化修饰,从而启动DNA去甲基化。这一研究结论为卵源性代际遗传提供了方向,也进一步证实高血糖小鼠来源的卵母细胞体外受精后,受精卵的雄原核中TET3表达下降,基因组甲基化水平改变。
子代胎鼠的胰岛全基因组甲基化测序显示,与胰岛素分泌相关的重要限速酶葡萄糖激酶(GCK)启动子区DNA高甲基化。利用TET3敲除小鼠验证发现,卵母细胞时期TET3基因敲除后,小鼠出现GCK启动子区域高甲基化、表达量下降和糖耐量异常。回补TET3 mRNA可显著恢复甲基化水平和子代糖耐量受损表型。
这表明TET3在高血糖卵源性糖尿病传代效应中起到了关键的表观遗传调控作用。
卵子代谢印记由父本基因传递
有意思的是,尽管卵子经历了高糖暴露,但TET3影响子代发病的靶基因并非母本基因,而是父本基因。
为验证子代甲基化谱式改变的来源和可继承性,课题组以目标基因GCK为例,发现GCK启动子的高甲基化最早来源于受精卵的雄原核,并随着发育能延续到子代成年小鼠胰岛中。
“在区分GCK基因高甲基化的父本和母本来源时发现,在囊胚和子代胰岛中,胰岛素分泌基因都呈现父本特异性高甲基化。”论文共同第一作者、教育部生殖遗传重点实验室(浙江大学)博士陈宾解释说,“这一结果提示了卵母细胞经受高血糖暴露后,子代胰岛素分泌基因的高甲基化来源于受精卵中的雄原核,并且传递到子代。”
值得关注的是,研究团队同时在上海、浙江多家医院生殖中心收取的临床糖尿病患者的未成熟卵母细胞和弃用囊胚也分别显示出TET3表达降低的趋势和GCK启动子区高甲基化的状态,这提示研究团队在小鼠模型中的发现具有临床意义,为临床指导和应用带来了可能。
这一发现加深了人们对发育源性疾病的理解,不但在排除孕期干扰后,直视了卵子作为传递载体起到的代际遗传作用,还从分子角度勾勒出TET3作为解密钥匙,开启了别有洞天的父本遗传路线,实现了发育源性成人疾病研究的重大突破。
目前,高血压、糖尿病等慢性疾病日益增加,患者的健康管理和治疗费用占用了大量公共卫生资源,也给社会带来了沉重负担。
“目前成人期慢性病预防效果不理想,迫使我们另辟蹊径,从新角度寻求突破。”黄荷凤告诉记者,包括这项研究在内的一系列发育源性疾病研究成果启示我们,应该充分认识生命早期即开始干预的可能性和重要性,给予年轻男女以及母婴充分的关注,从根本上转变疾病防控思路,这对于慢性病的预防才是务实和有效的。
“这也和中国自古以来‘上医治未病’的医疗智慧不谋而合。”黄荷凤说,“这项研究为生命早期干预的理念提供了关键理论基础,是接下来开展临床研究和实践的重要前提。”该研究成果有望成为临床转化应用的经典范例,为提前管理时间、发育源头防控慢性病、降低出生缺陷、提高我国人口健康提供全新视角和策略。(张双虎 黄辛)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41586-022-04756-4
《中国科学报》 (2022-05-19 第1版 要闻)
来源: 中国科学报
孕妈妈的烦恼|糖尿病会遗传?
妊·娠·高·血·糖
孕妇在24-28周都会去医院做 OGTT 糖耐量试验,很多妈妈们都很担心血糖这一关。
孕期高血糖,到底该怎么办?
妈妈们都有一个疑问
怎么吃,怎么动
才能控制血糖
让宝贝健康长大?
几位妈妈的烦恼
1 吃得越多越好?错!小李第一次怀孕,为了孩子,她每天吃了很多自己原本不太爱吃的东西,比如:油腻的鸡汤。
全家人都仿佛像填鸭一样鼓励她吃,又不敢让她运动。
而实际上,孕期前三个月,孕妈妈不能放肆地大吃大喝,这个时候,如果嘴上不限制,脚底下又不勤快不爱运动,一不小心,就容易高血糖。
2 有经验就放心?错!小林觉得,已经生过一个孩子了,有经验了,但虽然孕产过程很熟悉,这次却被诊断出高血糖,明明吃的一样,心态也平和,为什么这次自己的身体血糖反而高了?
其实这并不意外。随着年龄的增长和体重的增加,二胎出现高血糖的风险会更高。二胎妈妈对于孕产过程虽然熟悉,也不要放松警惕哦。
3 身材好不担心?错!小张孕前身材很棒,她全家都爱运动,经常和家人朋友参加马拉松。去年奉子成婚,本来计划当个辣妈的,没想到居然在医院的糖耐量试验发现血糖11以上,吓了一跳。
好身材也可能控制不住血糖?妊娠糖尿病可能发生在每一个妈妈身上。但即使发生,也不用担心,只要有专业指导,优化生活方式,就不需要担心。
4 糖尿病会遗传?错!小赵的父母就是糖尿病,自己也是高血糖,上周刚好28周,一检查,果然妊娠糖尿病。小赵想,难道就逃不过糖尿病的魔咒吗?我的孩子怎么办?
糖尿病虽然受到基因影响,但不良的生活方式更加容易遗传。真正让糖尿病“遗传”给下一代的,是不良的生活方式和有待优化的生活细节。
想要健康的宝宝,以及产后迅速恢复的健康体魄,欢迎来轻糖生活寻求专业营养师、医学博士和运动指导的帮助。
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糖尿病患者怀孕后,会遗传给孩子吗?女性糖友怀孕需要注意这些
32 岁的王女士怀孕已经五个多月了,然而最近她发现自己每天吃很多饭,体重却在下降,担心身体出问题的王女士立刻去医院进行了检查。
经过一系列检查,医生发现王女士的血糖已经严重超出了血糖范围值,原来王女士在怀孕之前已经是糖尿病患者了,再加上之前吃大鱼大肉导致身体严重超重,162cm的身高,体重已经150斤了!
但王女士仗着自己年轻,就没有当回事,并没有进行任何治疗。结果如今怀孕,血糖严重超标,已经影响到胎儿正常发育了。而且很大几率王女士的糖尿病会遗传到她的孩子身上。
糖尿病的发病原因,是体内胰岛素分泌不足,或胰岛素利用障碍,而引起的体内各种物质代谢紊乱,所产生的疾病。判定标准是血糖高出正常范围值。根据病因不同,糖尿病可大致分为三种类型: 1型糖尿病(多由遗传因素导致,先天性获得),2型糖尿病(后天原因导致),其他特殊类型糖尿病及妊娠糖尿病(具体病因不明)。
糖尿病在我国具有庞大的患病群体,据相关研究数据表明我国的糖尿病患者已达 9800 万人以上,其患病几率与性别无关,且不分时期和年龄段。
这就说明会有大约5000万左右的女性糖尿病患者,那么这类糖尿病群体在怀孕期间,所需要经历和注意的事项与常人是会有很大不同的。
这需要具体问题具体分析。据临床研究表明,是否会遗传大致可分为以下三种情况:
1.母体糖尿病为先天性获得,即这位母亲是从一出生就患上了糖尿病。这种多是因为其体内的第六对染色体出现了异常,无法根治,且具有代代遗传性,家族中会存在遗传史。
那么这位母亲所生的孩子有90%的概率会获得Ⅰ型糖尿病,这种被称之为先天性糖尿病,具有代代遗传性。
2.母体糖尿病是由后天的不良生活方式所导致的,在怀孕之前患上的糖尿病史。那么遗传给孩子的概率有30%左右。
但需要说明的一点是,这种遗传并不是孩子会先天获得糖尿病,而是在后天这个孩子会有一个容易患病的体质,通常称之为基因遗传。
3.妊娠期糖尿病,即母体糖尿病是在怀孕后,因为体内激素失调等其他原因所导致的。在生产后,血糖一般可自行恢复正常。这种遗传给孩子糖尿病的几率就会比较小。
众所周知糖尿病危害最大的不是血糖过高。而是血糖高所带来的一系列严重危害,糖尿病患者发展到中晚期,会引发血管和神经出现病变,出现并发症。比如:
①神经病变会加速脑组织衰老,引起老年痴呆。
②引起视网膜病变,丧失听觉、视觉。
③增加心血管疾病的发病风险。
④皮肤容易溃烂难以治愈,伤口更容易感染等。
⑤机体免疫功能下降,结核病发生几率增加。
糖尿病患者怀孕后,如果血糖一直控制在正常范围值,对胎儿生长发育几乎是没有影响的。
但是,如果血糖一直处于较高状态,且未经控制,是会对胎儿会产生很多危害的:
1.增加胎儿出现巨大儿的几率:妊娠期糖尿病若血糖一直较高,会使母体长期处于高糖状态,各种吸收会过快,导致营养过剩。胎儿自然就会吸取过多蛋白等,生长会超出正常孩子标准。同时也会导致母体生产受损,难于顺产。
2.使胎儿生长受限:妊娠早期血糖高,会抑制胚胎正常发育。这会容易导致孩子出现先天性发育不良,如:智障、先天性肛门闭锁、脊柱裂、脑积水、先天性心脏病等。
3.易造成流产和早产的现象:妊娠期糖尿病容易并发高血压等疾病。母体血压不稳,会导致胎儿出现呼吸抑制,且容易出现在母体内缺氧。情况危及者就只能流产或者早产了。
4.可导致新生儿黄疸:妊娠期糖尿病可导致胎儿体内的促红细胞生成素增加,使其体内大量的红细胞被破坏,发生新生儿黄疸。黄疸严重者会导致新生儿听力受损,眼睛、牙釉质发育不全,甚至脏器功能产生损伤。
5.易造成胎儿畸形:在胚胎发育时期,高血糖对胚胎具有毒性作用。如果胚胎发育不良,进化成的胎儿,会造成血管畸形、神经系统畸形,甚至无脑儿等。
患有糖尿病且具有生育能力的女性,一定要将孕期咨询纳入常规糖尿病诊疗项目。重视体重管理,制定合理的膳食计划。适当的控制饮食,少食多餐,不能猛增饭量,保持足够的营养摄入,确保胎儿得到足够的营养即可。
饮食以清淡易消化为主,多食高纤维食物,如燕麦片、糙米和全麦面包等。这种食物不仅可以增加饱腹感,而且不会造成血糖大范围波动。
多吃新鲜水果,但不能喝果汁类饮料。因为其含糖量特别高,会引起血糖激增。而且起吃水果的时间要控制在餐后2小时左右,避免睡前吃。一次使用量建议100克左右即可,每天不能超过300克.水果尽量多样性选择。
注意休息,避免长期熬夜和过度劳累,焦虑。怀孕期间的血糖目标一定要比怀孕之前的个体要求更严格,妊娠期间要进行积极的自我血糖监测。密切监测血糖变化,血糖监测要在空腹和三餐后两小时进行。
若饮食控制及生活方式干预无效,一定要及时使用胰岛素治疗来控制血糖,无不可忽视拖延。
怀孕期间需要做眼科检查,通常建议怀孕期间女性需要每三个月做一次眼底检查。这对预防糖尿病视网膜病变具有很大意义。眼睛病变一定及早预防,才能尽早治疗。产后 1 年还需要对患者进行眼底监测。
对于怀孕的女性糖友来说,严格控制血糖是保护母体及胎儿安全的唯一有效手段。保持积极的心态,不必过于忧虑,平时及时做好检测,积极治疗,是完全可以生下健康宝宝的。
参考文献[1]《中国2型糖尿病防治指南(2016年版)》.
[2]ADA2020 孕期糖尿病诊疗指南.
[3]2019 SOGC 最新指南:妊娠期糖尿病的诊断及产科管理.
[4]中国糖尿病医学会糖尿病营养治疗指南.