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目的:妊娠期糖尿病(Gestational diabetes mellitus,GDM)妇女其子代患超重、肥胖等疾病风险较高,母乳喂养是降低这些疾病风险的重要举措。本研究通过收集、分析和比较患有GDM和正常妊娠妇女产后不同泌乳阶段母乳宏量营养素、小分子代谢物及微生物多样性差异,旨在探明妊娠期糖尿病对不同泌乳阶段母乳宏量营养素、小分子代谢物及微生物多样性可能存在的影响,为指导合理母乳喂养提供理论依据。方法:通过问卷调查收集2019年05月至2020年9月期间符合研究纳入标准的45名患有GDM乳母和90名正常妊娠乳母的基线资料,并收集三个阶段的母乳(初乳、42天和3个月成熟乳),利用Miris-HMA母乳成分分析仪检测母乳宏量营养素(包括脂肪、总蛋白质、真蛋白质、乳糖、干物质和总能量)。运用1H-NMR代谢组学技术检测母乳中的小分子代谢物,16S rDNA高通量测序技术检测母乳微生物多样性,其中正常妊娠组(Normal glucose tolerance group,NGT)三个阶段样本各15个,GDM组的初乳和42天成熟乳样本各15个,3个月样本7个。结果:1、从泌乳阶段分析,总蛋白质和真蛋白质含量在两组中均随着泌乳时间的延长不断减少(P<0.05)。与初乳相比,42天成熟乳的脂肪、乳糖和干物质含量在两组均显著增加(P<0.01)。GDM组3个月成熟乳中脂肪和干物质含量比42天成熟乳显著增加(P<0.01),但NGT组的脂肪和干物质在两个成熟乳阶段差异无统计学意义(P>0.05)。2、42天成熟乳阶段的GDM组干物质和总能量显著高于NGT组(P<0.05),而初乳和3个月成熟乳阶段的各母乳宏量营养成分在两组间则无显著差异(P>0.05)。3、利用1H-NMR代谢组学技术检测不同泌乳阶段的母乳小分子代谢物,结果显示如下:在NGT组中,与初乳相比,42天成熟乳中丁酸酯的相对含量显著增加,柠檬酸盐、二甲胺和甲酸盐等16种代谢物的相对含量随着泌乳时间的延长显著下降(P<0.05);与42天成熟乳相比,3个月成熟乳中醋酸、丙氨酸和谷氨酸等6种代谢物相对含量显著增加(P<0.05),肉碱、柠檬酸盐和二甲胺等7种代谢物相对含量显著降低(P<0.05)。在GDM组中,与初乳相比,42天成熟乳的肉碱、谷氨酸、丙酮等5种代谢物相对含量显著增加(P<0.05),6-SL、半乳糖和肌酐等6种代谢物相对含量显著降低(P<0.05);42天与3个月成熟乳阶段的小分子代谢物均无显著差异(P>0.05)。4、利用1H-NMR代谢组学技术检测GDM组与NGT组母乳小分子代谢物,结果显示如下:在初乳阶段,两组未发现显著差异性代谢物(P>0.05)。在42天成熟乳阶段,两组间有11种差异性代谢物。与NGT组相比,GDM组母乳中3-FL和LNDFHⅡ相对含量较低(P<0.05),而2-FL+LNFPⅠ、半乳糖和肉碱等9种代谢物的相对含量较高(P<0.05)。在3个月成熟乳阶段,两组间有17种差异性代谢物。GDM组母乳中LNDFHⅠ、丙氨酸和牛磺酸等12种代谢物的相对含量显著低于NGT组(P<0.05),而甲酸盐、尿素、2-FL+LNFPⅠ和Fucα1,4Glc NAc代谢物相对含量显著高于NGT组(P<0.05)。5、利用16S rDNA高通量测序技术对不同泌乳阶段母乳微生物多样性分析结果如下:在NGT组中,初乳与42天成熟乳相比,在门分类水平,厚壁菌门(Firmicutes)在初乳中相对丰度更高,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidota)和蛭弧菌门(Bdellovibrionota)在42天成熟乳中的相对丰度更高。在属分类水平,罗尔斯通菌属(Ralstonia)、Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia和红球菌属(Rhodococcus)在42天成熟乳中的相对丰度高于初乳(P<0.05),链球菌(Streptococcus)、葡萄球菌(Staphylococcus)、孪生球菌属(Gemella)在初乳中的相对丰度高于42天成熟乳(P<0.05)。在GDM组中,初乳与42天成熟乳相比,变形菌门(Proteobacteria)的相对丰度在初乳中更低,厚壁菌门(Firmicutes)在初乳中相对丰度更高(P<0.05)。在属分类水平,GDM组初乳中罗尔斯通菌属(Ralstonia)、黄杆菌科中的未分类细菌属(unclassified_f_Xanthobacteraceae)、红球菌属(Rhodococcus)的相对丰度均低于42天成熟乳,Cutibacterium相对丰度高于42天成熟乳(P<0.05)。GDM组与NGT组的42天成熟乳和3个月成熟乳中所有种属的微生物组成无论是在门分类水平还是在属分类水平差异均无统计学意义(P>0.05)。6、利用16S rDNA高通量测序技术对GDM组与NGT组母乳微生物多样性分析结果如下:初乳阶段两组微生物构成并未存在显著差异。在42天成熟乳阶段,与NGT组相比,GDM组在门分类水平的蛭弧菌门(Bdellovibrionota)和Patescibacteria相对丰度较低(P<0.05);在属分类水平,GDM组中的黄杆菌科中的未分类细菌属(unclassified_f_Xanthobacteraceae)相对丰度较高(P<0.001),红球菌属(Rhodococcus)和不动杆菌属(Acinetobacter)相对丰度较低(P<0.05)。在3个月成熟乳阶段,与NGT组相比,GDM组在门分类水平的拟杆菌门(Bacteroidota)和蛭弧菌门(Bdellovibrionota)相对丰度较低(P<0.05);在属分类水平,GDM组的黄杆菌科中的未分类细菌属(unclassified_f_Xanthobacteraceae)的相对丰度较高(P<0.001),Burkholderia-Caballeronia-Paraburkholderia和不动杆菌(Acinetobacter)的相对丰度较低(P<0.05)。7、母乳小分子代谢物与微生物之间存在相关性。在初乳阶段,门分类水平的厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)和蓝藻菌门(Cyanobacteria)等5种菌门与母乳小分子代谢物有显著相关性(P<0.05),根据代谢物的不同呈正相关或负相关;在属分类水平,Cutibacterium、红球菌属(Rhodococcus)、链球菌(Streptococcus)和大肠杆菌-志贺氏菌(Escherichia-Shigella)与母乳小分子代谢物有显著的相关性(P<0.05)。42天成熟乳阶段,门分类水平的变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteriota)和酸杆菌门(Acidobacteriota)等7种菌门与母乳小分子代谢物存在显著的相关性(P<0.05);在属分类水平,链球菌(Streptococcus)、罗尔斯通菌属(Ralstonia)和红球菌属(Rhodococcus)等10种菌属与母乳小分子代谢物有显著相关性(P<0.05)。在3个月成熟乳阶段,门分类水平的厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteriota)和拟杆菌门(Bacteroidota)等7种菌门与母乳小分子代谢物存在显著的相关性(P<0.05);在属分类水平,红球菌属(Rhodococcus)、棒状杆菌(Corynebacterium)和罗尔斯通菌属(Ralstonia)等9种菌属与母乳小分子代谢物存在的显著相关性(P<0.05)。结论:泌乳阶段对母乳宏量营养素存在显著影响。在GDM组中三个泌乳阶段宏量营养素均存在显著差异,在NGT组中初乳与42天成熟乳存在差异,从42天后到3个月成熟乳阶段各宏量营养素无显著变化。泌乳阶段对母乳小分子代谢物存在显著影响。在NGT组中三个泌乳阶段的小分子代谢物含量存在显著差异,在GDM组中初乳和42天成熟乳的小分子代谢物含量存在明显变化。泌乳阶段对母乳微生物多样性存在着显著影响,NGT组和GDM组对母乳微生物多样性影响类似,初乳阶段与42天成熟乳阶段母乳微生物多样性存在显著差异,从42天后至3个月阶段逐渐形成稳定的微生物群落。GDM对不同泌乳阶段的母乳宏量营养素的影响表现在42天成熟乳中的干物质含量和总能量更高,而对其他阶段的母乳宏量营养素均无影响。GDM对42天成熟乳阶段后的母乳小分子代谢物的相对含量和微生物多样性存在影响,在初乳阶段母乳小分子代谢物的相对含量和母乳微生物多样性与正常妊娠乳母无异。