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目的分析PM2.5、肠道菌群及妊娠期糖尿病（GDM）三者之间的关联,探讨PM2.5暴露是否通过改变肠道菌群从而影响GDM的发生,为妊娠期糖尿病（GDM）的防治提供流行病学依据。方法第一部分:采用前瞻性队列研究方法,研究对象来自课题组所建立的妊娠代谢性疾病及不良妊娠结局（PMDAPO）研究队列。此队列为在广州市妇女儿童医疗中心建立的动态前瞻性孕妇队列。选取2018年9月至2020年12月间,进入PMDAPO研究队列的1268例孕妇作为研究对象。收集孕前3个月、孕早期（孕1-12周）、孕13-24周及孕前3个月至孕12周的空气污染物暴露数据、孕妇产检数据及孕24-28周的口服葡萄糖耐量试验（OGTT）结果,采用多因素logistic回归模型分析各暴露窗口期的PM2.5暴露对GDM发病风险及孕妇血糖水平的影响。第二部分:选取本文第一部分中,在2018年9月至2020年12月期间进入队列的647例孕妇为研究对象,所有研究对象均在孕13-24周采集粪便标本。采用16S r RNA基因测序技术检测112例GDM孕妇和535例正常孕妇的肠道菌群。运用线性判别效应（LEf Se）分析方法筛选GDM孕妇与正常孕妇的差异菌,并采用Spearman相关性分析方法寻找与孕妇血糖水平相关的菌群。第三部分:以本文第二部分的647例在孕13-24周采集粪便标本,并进行肠道菌群检测的孕妇作为研究对象,联合空气污染物暴露数据与肠道菌群检测数据,分析PM2.5暴露与肠道菌群的相关性,并采用中介效应分析方法分析肠道菌群在PM2.5暴露影响GDM发病风险及孕妇血糖水平中的中介作用。结果第一部分:PM2.5暴露与妊娠期糖尿病的相关性研究1.本研究共纳入1268例孕妇,其中236例为GDM孕妇,1032例为正常孕妇,GDM发病率为18.61%。2.一般资料分析结果显示,GDM孕妇的年龄、孕前体重和孕前BMI均高于正常孕妇;GDM孕妇孕次≥1次的比例和产次≥1次的比例均高于正常孕妇;GDM孕妇的OGTT空腹血糖、1小时血糖和2小时血糖均高于正常孕妇;上述差异均具有统计学意义（P<0.05）。3.妊娠结局资料分析结果显示,GDM孕妇剖宫产（35.59%vs 27.52%）及其子代巨大儿（5.08%vs 2.42%）的发生率均显著高于正常孕妇（P<0.05）;GDM孕妇子代性别为男性的比例（61.44%vs 52.71%）显著高于正常孕妇（P<0.05）。4.多因素Logistic回归分析结果显示,在单污染物模型中未见各暴露窗口期的PM2.5暴露对GDM发病风险有显著影响（P>0.05）。在多污染物模型中,控制了SO2和NO2后,孕早期PM2.5暴露水平每增加10μg/m3,GDM发病风险增加50%（RR:1.50,95%CI:1.10-2.04）;孕前3个月至孕12周,PM2.5暴露水平每增加10μg/m3,GDM发病风险增加51%（RR:1.51,95%CI:1.04-2.20）。5.多重线性回归分析结果显示,在单污染物模型中,孕13-24周PM2.5暴露水平每增加10μg/m3,空腹血糖升高0.04（95%CI:0.01-0.08）mmol/L。在多污染物模型中,控制了SO2和NO2后,孕早期PM2.5暴露水平每增加10μg/m3,空腹血糖升高0.07（95%CI:0.03-0.11）mmol/L,1小时血糖升高0.23（95%CI:0.04-0.41）mmol/L,2小时血糖水平升高0.17（95%CI:0.01-0.33）mmol/L;孕前3个月至孕12周,PM2.5暴露水平每增加10μg/m3,空腹血糖升高0.06（95%CI:0.02-0.11）mmol/L。第二部分:肠道菌群与妊娠期糖尿病的相关性研究1.GDM孕妇与正常孕妇在α多样性和β多样性上差异无统计学意义（P>0.05）。2.LEf Se分析结果显示,GDM孕妇与正常孕妇之间存在10个显著差异菌。单形拟杆菌（Bacteroides uniformis）、考拉杆菌属（Phascolarctobacterium）和考拉杆菌属未分类菌种（Phascolarctobacterium unclassified species）均富集于GDM孕妇中;乳酸杆菌属（Lactobacillus）、乳酸杆菌科（Lactobacillaceae）、消化链球菌科未分类菌属（Peptostreptococcaceae unclassified genus）、消化链球菌科未分类菌种（Peptostreptococcaceae unclassified species）、梭状芽胞杆菌（Clostridium celatum）、消化链球菌科（Peptostreptococcaceae）和梭菌科（Clostridiaceae）均富集于正常孕妇中。3.OGTT空腹血糖与罗斯氏菌属（Roseburia）（r=0.08）、拟杆菌属（Bacteroides）（r=0.08）及单形拟杆菌（r=0.11）均显著正相关（P<0.05）;与毛螺菌科瘤胃球菌属（Lachnospiraceae Ruminococcus）（r=-0.09）、链球菌属（Streptococcus）（r=-0.11）、多尔氏菌属（Dorea）（r=-0.09）和梭菌属（Clostridium）（r=-0.08）均显著负相关（P<0.05）。2小时血糖与乳酸杆菌属（r=-0.10）和乳酸杆菌科（r=-0.09）均显著负相关（P<0.05）。第三部分:肠道菌群在PM2.5影响妊娠期糖尿病发生中的中介效应分析1.PM2.5与各α多样性指标均未见有显著性关联（P>0.05）。2.PM2.5与拟杆菌属（r=0.11）、单形拟杆菌（r=0.08）、考拉杆菌属（r=0.10）和考拉杆菌属未分类菌种（r=0.10）均显著正相关（P<0.05）;与毛螺菌科瘤胃球菌属（r=-0.15）、链球菌属（r=-0.15）和多尔氏菌属（r=-0.11）均显著负相关（P<0.05）。3.中介效应分析结果显示,各菌群在PM2.5影响GDM的发生中未见有显著的中介作用（P>0.05）;毛螺菌科瘤胃球菌属和多尔氏菌属均在PM2.5影响空腹血糖水平中有显著的中介作用,中介效应分别占总效应的8.55%和5.14%（P<0.05）。结论1.孕前3个月至孕12周的PM2.5暴露能影响GDM的发生,随着PM2.5暴露水平的升高,GDM发病风险及孕妇血糖水平显著升高,孕早期可能是暴露敏感期。2.GDM孕妇在孕13-24周存在肠道菌群失调,肠道菌群与孕妇的血糖水平存在一定关联。3.本研究未发现肠道菌群在PM2.5暴露影响GDM发生中有显著的中介作用,但发现PM2.5暴露可通过改变毛螺菌科瘤胃球菌属和多尔氏菌属从而影响孕妇的空腹血糖水平。