妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus，GDM)是一种妊娠前糖代谢正常、妊娠后才出现的母体糖代谢异常而首次发生的葡萄糖耐量异常，可导致母体和胎儿近期和远期的多种并发症[1]，GDM不仅会增加早产、感染、高血压和心血管疾病等母体并发症的风险，还可能导致难产、胎儿宫内生长受限和新生儿低血糖等不良妊娠结局。此外，越来越多的研究显示GDM是导致子代在成年后患上Ⅱ型糖尿病或肥胖的重要危险因素，并且增加这些孕妇在未来患上Ⅱ型糖尿病或代谢综合征的风险。由于新的诊断标准的引入、二胎及多胎政策的实施以及饮食结构的改变等多种因素， GDM的发病率呈现逐年增加的趋势。据国际糖尿病联盟评估，2021年全球约有2110万（16.7%）活产儿母亲患有妊娠期高血糖症，GDM占其中的80.3%[2]。当前临床方面对于GDM 的治疗方式主要为运动，饮食控制和胰岛素等，缺乏有效的防治措施。可见，明确识别GDM的危险因素，并在早期进行干预，对于改善孕期结果、保障母婴健康具有重要而紧迫的现实意义。
GDM的发病机制尚未完全研究透彻，目前普遍认为其与Ⅱ型糖尿病类似，是由外周组织胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）的增加而导致胰岛细胞功能失代偿而引发[3]。内质网（endoplasmic reticulum, ER）作为哺乳动物重要的细胞器，参与跨膜蛋白的分泌和折叠、脂质的生物合成和钙稳态[4,5]。当细胞受到高脂、高糖、肥胖、炎症反应、氧化应激及钙离子失衡刺激时，诱发ERS。ERS的特征是内质网出现未折叠蛋白反应（unfolded protein response，UPR）。UPR激活典型的内质网应激传感器，即蛋白激酶RNA样内质网激酶（protein kinase RNA-like endoplasmic reticulum kinase, PERK）、肌醇需要酶1α（inositol- needed enzyme, IRE1α）和激活转录因子6（activating transcription factor 6，ATF6），与葡萄糖调节蛋白78（Glucose-regulated protein 78，GRP78）分离，以活化形式激活下游信号通路，调节炎症反应和细胞凋亡[4]。目前研究发现，PERK/eIF2/ATF4活化，诱导C/EBP同源蛋白质（C/EBP homologous protein，CHOP）表达，CHOP可增加tribbles样蛋白（tribbles-like protein，3TRB3）蛋白表达，从而抑制Akt活性导致胰岛素抵抗[6]。此外，ERS与炎症信号通路之间通过多种机制相互偶联，包括核因子κB(nuclear transeription factor-κB，NF-κB)、活性氧等。有研究表明ERS介导与肥胖和T2DM相关的IR，并且ERS是调节炎症反应和细胞凋亡的关键机制[7,8]，但与GDM的相关研究尚不充分。肝脏是合成蛋白质和脂肪代谢以及维持血糖的正常浓度器官，对ERS高度敏感。因此，如何有限缓解肝脏ERS介导的炎症反应可能是GDM防治的新靶点。
花色苷（anthocyanins，AC）是一种特殊的黄酮类化合物，具有良好的降血糖[9]、抗氧化[10]等活性。一定的流行病学证据支持，增加孕期AC摄入可能对GDM产生保护作用。本课题组首次发现孕期水果来源的花色苷摄入增加，可显著降低GDM发病风险[11]；随后，另一项关于孕期水果摄入与GDM发生风险研究发现，富含AC的水果而非总水果摄入与GDM呈现负相关趋势[12]。但花色苷防治GDM的作用及相关机制研究尚不充分。大量研究显示，花色苷在糖尿病、肥胖、高脂血症等疾病中起到了良好的健康促进作用[13]。探究蓝美 1 号蓝莓花色苷提取物（blueberry anthocyanins extract, BAE）的体内代谢特征及生理活性实验中，动物实验结果表明经链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠表现出明显的“三多一少”症状，而给予BAE的大鼠血糖有下降的趋势。BAE 高剂量组干预显著提高超氧化物歧化酶水平，降低丙二醛水平，显著降低血清中甘油三酯和低密度脂蛋白的含量，对糖尿病大鼠有一定的治疗作用[14]。吴莹[15]研究发现，黑豆皮花色苷能抑制α-淀粉酶； 蓝莓花色苷、 黑加仑花色苷能抑制α-葡萄糖苷酶，效果比阿卡波糖好。郭晓宇[16]等从体外降糖实验得出红米中的花色苷有一定的降糖活性。同时，在海红米皮花色苷对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制活性实验中，海红米皮花色苷具有较强的α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制作用，且随着浓度增加，其抑制能力提高，呈现一定的质量浓度依赖关系[17]。上述结果提示，花色苷对糖脂代谢和炎症反应具有很强的调节作用。
最新体外实验初步研究发现，AC可下调LPS/ATP处理后BV2小神经胶质细胞的ERS相关蛋白激酶信号转导通路（GRP78-peIF1α/eIF1α-ATF4-CHOP）来减轻NLRP3介导的炎症反应[18]；Malvidin及其衍生物（AC的一种代表物）可调控H2O2处理后的ARPE-19细胞的PERK、IRE1表达来调节ERS[19]；另外，BAE能够通过miR-182/OGG1轴与ERS/ROS之间的分子调控功能显著抑制糖尿病视网膜病变的进展[20]。由此可见，AC对ERS调节作用是否与其降糖作用有关，尚需进一步研究。
因此，本研究拟重点探讨AC是否通过调节肝脏ERS介导的炎症反应来防治GDM发生。基于GDM动物模型和细胞模型的研究，通过动物实验观察不同剂量的AC干预对GDM大鼠胰岛素敏感性、肝脏内质网应激相关蛋白水平和mRNA表达水平及NF-κB等相关炎症的影响，并利用HTR8/SVneo细胞进行实验，阐明AC以调节ERS为靶点防治GDM的机制，确定剂量效应关系，寻找合适的干预剂量。旨在为预防和治疗GDM提供了新的思路和理论指导，对于科学地预防GDM并促进母婴健康具有重要意义。
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