基于碳水化合物比例的饮食模式与妊娠期糖尿病关系的研究进展

摘要：目的：综述基于碳水化合物比例的饮食模式与妊娠期糖尿病之间关系的研究进展。方法：检索中国知网、万方数据库及维普数据库，PubMed、Embase等数据库中碳水化合物比例相关饮食模式与妊娠期糖尿病关联研究的相关文献。使用“怀孕”或“妊娠”或“妊娠期糖尿病”和“碳水化合物”或“饮食模式”主题词于中国知网、万方数据库及维普数据库进行检索;使用“pregnancy”or“gestational diabetes mellitus”or“gestational diabetes”and“carbohydrate”or“dietary pattern” 主题词于PubMed、Embase数据库进行检索。结果：低碳水化合物、高脂肪和高蛋白的饮食模式可能增加妊娠期糖尿病的发生风险。在碳水化合物推荐比例范围内增加高复合类型碳水化合物摄入，有利于提升妊娠期糖尿病孕妇的血糖控制效果。结论：以碳水化合物为中心的饮食模式与妊娠期糖尿病之间的关系尚未有统一的结论，预防和治疗妊娠期糖尿病最佳的碳水化合物饮食模式以及饮食模式中碳水化合物、脂肪及蛋白质三者的比例还需要进一步探究。

关键词：饮食模式;妊娠期糖尿病;碳水化合物;研究进展

根据国际糖尿病与妊娠研究组织的诊断标准，妊娠期糖尿病（GDM）在美国妊娠女性中的发病率高达18%[1]。一项系统研究表明，GDM在中国妊娠女性中的患病率已达到14.8%[2]。GDM治疗不及时或治疗效果较差导致孕妇机体血糖水平超出正常范围，可能对母婴健康造成不良影响。GDM不仅与孕妇的不良妊娠结局如肩难产、产后出血、剖腹产、生殖道感染等发生率增加有关，还会导致胎儿宫内窘迫、巨大儿、肺发育延迟等结局的发生风险增加[3-4]。有研究显示，GDM母亲及其后代患心脏疾病及代谢综合症的长期风险更大[5-6]。随着我国社会经济水平的提高及现代膳食结构的改变，GDM发病人数相应增加。因此，识别出可改变的GDM相关危险因素对于GDM的治疗至关重要。

已有指南表明[7]，作为治疗GDM孕妇的首选措施，饮食治疗发挥的作用至关重要，通过饮食治疗可将 GDM孕妇的血糖水平控制在达标水平[8]。美国内分泌学会和美国妇产科学会建议患有GDM的女性遵循低碳水化合物饮食模式，其中碳水化合物占总能量推荐摄入比分别为33%～40%、33%～45%，碳水化合物推荐摄入量为150～200 g/d[8-9]。然而，美国营养与饮食学会推荐对于GDM孕妇的碳水化合物摄入占比为36.7%～60%，建议碳水化合物摄入量为175 g/d[10];这一指南并未对碳水化合物的每日摄入占能比进行严格的限制。

目前，关于有益于GDM治疗的最佳的碳水化合物饮食模式仍存在争议，本研究对高碳水化合物饮食模式和低碳水化合物饮食模式及其脂肪和蛋白质占比与GDM之间的关系的研究进展进行综述，为进一步明确适合于GDM孕妇治疗的碳水化合物相关饮食模式提供科学依据。

1低碳水化合物饮食

1.1低碳水化合物饮食模式及低碳水化合物饮食得分

低碳水化合物饮食（LCD）是近年来受到高度关注的饮食模式，成为临床上2型糖尿病人群及GDM人群葡萄糖代谢的重要调节因素。一项Meta分析表明，LCD模式与2型糖尿病的发生有关[11]，且LCD模式中膳食脂肪和蛋白质摄入的比例会增加，一定程度上限制了精制谷物和全谷物的摄入。为了更好地评估LCD的相对水平及脂肪和蛋白质占比的适当性，国际上采用Halton等[12]创建的“LCD分数”来评估LCD水平。这项评分是根据碳水化合物、脂肪和蛋白质3大营养素占总能量摄入的百分比来评定的。参与者饮食中碳水化合物、蛋白质和脂肪3个部分的能量所占百分比被划分成11个分位数。按照能量占比，由最低摄入量占比至最高摄入量占比推算，碳水化合物的11个分位数是从10～0分，碳水化合物摄入量占能比越低，越符合低碳水化合物饮食模式的比例，则得分越接近10;相反，脂肪或蛋白质按照最低摄入量占比至最高摄入量占比的得分是从0～10分。通过对这3种营养素的得分进行汇总，计算出总体的LCD分数，范围从0分（代表最高碳水化合物和最低脂肪和蛋白质摄入量）到30分（代表最低碳水化合物和最高脂肪和蛋白质摄入量）。

1.2低碳水化合物饮食模式与妊娠期糖尿病的关系

作为LCD的关联性评价工具，LCD分数与GDM之间具有一定的联系。美国大型前瞻性护士健康队列研究II（NHSII）[13]发现，在4 502名有GDM病史的女性中，符合低碳水化合物、摄入主要来源于动物性食物的高蛋白质和高脂肪饮食模式的女性2型糖尿病发病风险较高，并且该研究发现，根据LCD分数所得的低碳水化合物饮食模式与女性孕期GDM风险增加相关。澳大利亚妇女健康纵向研究中3 607名非孕期女性的数据显示[14]，经过长达12年的随访及记录，研究得出低碳水化合物、高脂肪和高蛋白的饮食模式可能会增加女性患GDM的风险，该研究结果与护士健康研究的结果相似。我国一项研究显示，孕期LCD得分与GDM患者较高的血糖水平有关[15]。使用LCD分数作为评价工具的饮食模式相关研究为进一步深入探究低碳水化合物饮食模式的细化分类提供了重要的参考价值。对于采取低碳水化合物饮食同时出现的高脂肪高蛋白摄入对GDM产生的影响同样引起了世界各国的关注。

澳大利亚一项纳入46名GDM孕妇的随机对照试验[16]显示，与常规护理组相比，LCD模式组碳水化合物[（165±7）g/d]摄入量和总能量[（7 040±240）kJ/d]显著低于常规护理组[碳水化合物摄入量（190±9）g/d，总能量（8 230±320）kJ/d]，但该组孕妇的血酮并没有比常规护理组高，这可能是由于LCD模式组的碳水化合物摄入量难以达到在研究预期设定的135 g/d这一标准，所以LCD模式组孕妇体内血酮水平未与常规组孕妇血酮水平产生统计学差异。该研究证明，低碳水化合物饮食模式中，碳水化合物摄入量低至165 g/d时，并不会导致机体出现血酮过高的情况，适当的低碳水化合物饮食模式具有基本的安全性。一项在护士健康研究队列[17]中对4 502名有GDM病史的妇女进行随访的研究显示，这些女性中后续发展为2型糖尿病的有722名。研究发现，主要从动物源性食物中摄入高蛋白和高脂肪的低碳水化合物饮食模式，与较高的2型糖尿病发生风险相关。然而，从植物源性食物中摄取高蛋白质和高脂肪的低碳水化合物饮食模式与2型糖尿病发生风险无显著相关性。

四川省一项纳入1 455名女性的前瞻性队列研究[18]显示，以动物源性高脂肪和高蛋白质为特征的低碳水化合物饮食模式与妇女GDM发生风险增加有关。并且该研究对于在确诊为GDM之前的女性孕期体重增加进行了调整，结果发现，LCD评分与GDM的正相关性不再具有统计学意义，表明这种相关性可能是由于孕妇妊娠期体重增加的影响。一项纳入了1 018名20～28 w孕妇的广州前瞻性GDM队列研究[19]调查了低碳水化合物饮食模式与血糖代谢的关系，研究显示，高动物蛋白和高脂肪的低碳水化合物饮食模式与较高的餐后1 h血糖水平相关;在未调整年龄、产次、孕周、教育程度等协变量情况下，LCD评分越高，孕妇患GDM的风险则越高。我国同济妇幼健康队列的一项研究[20]表明，怀孕期间的低碳水化合物和高蛋白饮食模式与中国女性患GDM的风险增加有关。我国一项随机对照试验显示，低碳水化合物饮食模式组GDM孕妇采用碳水化合物-蛋白质-脂肪供能比为35%-35%-30%的饮食模式，经干预后该组的GDM孕妇糖化血红蛋白水平、空腹血糖值及餐后2 h血糖值均显著下降，血糖控制效果良好。研究表明，低碳水化合物饮食模式能够有效改善患者血糖水平，这可能与低碳水化合物饮食能够使孕妇体重减轻，体质量指数降低有关[21]。

此外，非妊娠女性的低碳水化合物饮食模式的一项研究显示，LCD模式与糖尿病发病风险之间存在关联。研究者对澳大利亚妇女健康纵向研究中的9 689名妇女饮食中碳水化合物摄入与2型糖尿病发生风险之间的关系进行了调查。研究表明，无论是否有GDM病史，低碳水化合物饮食模式与中年女性2型糖尿病发生率较高具有相关性[22]。

2高碳水化合物饮食与妊娠期糖尿病的关系

碳水化合物是对机体血糖反应影响最大的宏量营养素。高碳水化合物饮食与GDM之间具有相关性。美国的一项试验性随机临床试验[23]选取了12名患有GDM的超重或肥胖（体质指数26～39 kg/m²）的孕妇接受等热量低碳水化合物及高脂肪（LC/CONV）饮食和高复合碳水化合物及低脂肪（CHOICE）饮食研究，每组6名孕妇从30～31 w开始接受饮食干预直至分娩。研究显示，试验后CHOICE组孕妇的空腹血糖水平有所降低，而LC/CONV组孕妇的空腹血糖有所上升。该研究中高碳水低脂饮食可以改善母亲胰岛素抵抗水平，并降低婴儿出生2 w时肥胖的发生率。针对于GDM孕妇的血糖及胰岛素抵抗水平等指标，CHOICE饮食与之前指南中的低碳水化合物饮食模式的相关建议所得结果并不一致。丹麦一项随机交叉临床试验[24]显示，在高碳水化合物饮食模式摄入期间，GDM孕妇胰岛素抵抗水平显著下降。结果表明，GDM孕妇早晨选择高碳水化合物饮食模式有利于降低血糖水平，改善胰岛素敏感性，但可能会导致机体出现更高的血糖变异性。美国一项为期16 w的随机临床试验[25]研究了植物性高碳水化合物低脂饮食对成年人机体胰岛素抵抗的影响。与维持正常饮食（n=37）组相比，植物性高碳水化合物低脂肪饮食（n=38）组受试对象的胰岛素抵抗水平有所改善。该研究表明，增加高碳水化合物低脂饮食中的植物性碳水化合物占能比，对改善人体胰岛素抵抗水平具有有利的影响。

3碳水化合物、脂肪、蛋白质与GDM发生的相关性

3.1碳水化合物

大多数研究表明，碳水化合物摄入量过高或过低的饮食都可能会对GDM血糖控制产生不利影响。德国营养学会建议每日碳水化合物摄入能量占能比为50%，并且应摄入少于10%的自由糖类（如纤维素、糖原和淀粉）。同样，由美国医学研究所（IOM）发布的可接受的宏量营养素分布范围（AMDR）建议饮食中碳水化合物占能比为45%～65%[10]。研究表明，低碳水化合物饮食模式会降低餐后血糖，与大于胎龄儿的婴儿出生具有相关性。而高复合碳水化合物和纤维、低单糖和低饱和脂肪的饮食可能有效地降低餐后高血糖，缓解胰岛素抵抗被进一步破坏，并且防止胎儿发育过度[26]。一般情况下，高水平、难以调控的血糖水平与晚期糖基化终末产物的积累被认为是GDM发生的相关原因。高碳水化合物饮食模式摄入过多的碳水化合物，对于机体存在胰岛素抵抗以及胰岛素β细胞功能障碍的部分GDM孕妇是超负荷的，肝脏和肌肉合成葡萄糖原能力有限，从而导致血糖水平持续升高的时间更长，糖化反应产生的高级糖基化终产物交联蛋白诱导组织硬化[27]，进而对血管、胎盘组织产生损害，加速了GDM的发展进程。

碳水化合物的类型和质量是GDM孕妇控制血糖水平过程中需要考虑的重要因素，且饮食中的碳水化合物来源种类多种多样，从单糖到长链低聚糖和多糖，它们对血糖、肠道功能有不同的影响[28]。低碳水化合物饮食模式中碳水化合物摄入占比有限，可以考虑多摄入低升糖指数（GI）的食物。低GI饮食的关键作用是降低GDM孕妇餐后2 h血糖、空腹血糖和血脂水平，并降低GDM孕妇对于胰岛素的需求[29]。采用低碳水化合物饮食模式的GDM孕妇可以多食用菠菜、豆芽、生菜、芹菜等深色绿叶蔬菜，以及樱桃、柚子、草莓等低GI水果，并且可以选择鸡蛋、鱼肉、虾仁、牛奶作为动物蛋白质的来源，还可以食用富含植物性优质蛋白的豆类，如大豆、扁豆及鲜豆腐、豆腐干等豆制品。

3.2脂肪

由于妊娠期间孕妇胰岛素敏感性逐渐降低这一生理原因，妊娠中期前孕妇体内胰岛素敏感性与孕前相比下降了50%～60%。胰岛素敏感性受脂肪组织增加、激素释放（如雌激素和孕酮）或胎盘因子（如人胎盘乳糖原）的影响。其中，人胎盘乳糖原具有脂解作用，这会导致血液中循环脂肪酸的增加。在怀孕早期，母体对脂肪氧化作为能量来源的依赖性有所增加[30]，母体过多利用脂肪以满足机体新陈代谢及胎儿生长发育需求会引起机体产生高循环脂肪酸，从而导致胰岛素抵抗[31]。高脂饮食和特定的游离脂肪酸可能引发机体氧化应激和细胞凋亡，导致β细胞衰减和β细胞功能障碍[32]，摄入高脂饮食产生的游离脂肪酸可能是妊娠期胰岛素抵抗和高血糖的原因之一[33]。研究表明，高脂饮食会导致糖耐量受损[19]，膳食脂肪中的动物脂肪修饰引起的膜脂肪酸组成的变化与葡萄糖转运蛋白受损有关[34]。并且，动物源性的高脂饮食中多含饱和脂肪酸，研究显示，饱和脂肪酸与葡萄糖稳态受损有关，血浆饱和脂肪酸浓度的增加会降低胰岛素受体的数量和胰岛素结合活性，这可能是动物源性高脂饮食与GDM风险增加有关的原因之一[35]。大多数专业组织的GDM指南没有明确规定推荐的脂肪摄入量，美国妇产科学会推荐的脂肪摄入占能比为每日能量摄入的40%[8]，多数国家相关的糖尿病协会推荐的脂肪摄入占能比为每日能量摄入的20%～35%或30%～35%[36-37]。