新发现！3 种关键生物标志物助力妊娠期糖尿病研究

为探究棕榈酰化在妊娠期糖尿病（GDM）中的作用，研究人员识别并验证相关生物标志物，为 GDM 诊疗提供新方向。

　　妊娠期糖尿病（Gestational diabetes mellitus，GDM）是孕期常见的代谢并发症，就像孕期里悄悄潜伏的 “小怪兽”。它影响着全球约 30% 的孕妇，不仅给准妈妈们带来各种健康风险，还可能让宝宝未来更容易肥胖、患糖尿病等。目前，对于 GDM 的早期筛查和精准诊断还存在不少挑战，而棕榈酰化（Palmitoylation）作为一种与代谢密切相关的修饰，虽然已被发现和糖尿病的发生发展有关，但它在 GDM 中的具体作用机制却像一团迷雾，相关生物标志物的研究也少之又少。

为了揭开这团迷雾，来自郑州大学第三附属医院和河南省人民医院等机构的研究人员展开了深入研究。他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上，为 GDM 的诊疗带来了新的曙光。

研究人员主要采用了生物信息学分析和逆转录定量聚合酶链反应（Reverse transcription quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）等技术。研究数据来自基因表达数据库（Gene Expression Omnibus，GEO）中的 GSE203346 和 GSE154414 数据集，包含胎盘样本信息。

研究结果如下：

1. 基因表达差异分析：通过单样本基因集富集分析（single-sample gene set enrichment analysis，ssGSEA）算法计算棕榈酰化相关基因（Palmitoylation related genes，PRGs）得分，对样本分组后进行差异表达分析，在不同分组中发现了大量差异表达基因（Differentially expressed genes，DEGs），这为后续研究指明了关键基因的筛选范围。
2. 候选基因筛选与功能分析：对不同组的 DEGs 取交集得到 105 个共享基因，这些基因与免疫、炎症等功能相关。构建蛋白质 - 蛋白质相互作用（Protein-protein interaction，PPI）网络后，筛选出 22 个候选基因，为确定生物标志物奠定了基础。
3. 生物标志物的确定与特征分析：利用机器学习算法进一步筛选，最终确定髓系核分化抗原（Myeloid nuclear differentiation antigen，MNDA）、Fcγ 受体 IIIb（Fc Gamma Receptor IIIb，FCGR3B）和水通道蛋白 9（Aquaporin 9，AQP9）为 GDM 的生物标志物。它们在染色体定位、亚细胞定位和组织分布上各有特点，且在 GDM 组中显著上调。
4. 模型构建与验证：基于这三个生物标志物构建的列线图模型，经校准曲线和决策曲线分析，具有良好的预测准确性和临床实用性，能帮助医生更好地评估 GDM 风险。
5. 富集分析：基因集变异分析（Gene Set Variation Analysis，GSVA）和基因集富集分析（Gene Set Enrichment Analysis，GSEA）表明，这些生物标志物与细胞增殖、代谢、炎症和免疫反应等通路密切相关，揭示了它们影响 GDM 进展的潜在机制。
6. 免疫微环境分析：免疫浸润分析发现，GDM 组和对照组中只有嗜酸性粒细胞浸润得分差异显著，且与 MNDA、FCGR3B 和 AQP9 呈正相关，暗示这三个基因可能通过调节嗜酸性粒细胞功能参与 GDM 的炎症发病机制。
7. 分子机制预测：预测靶向生物标志物的微小 RNA（MicroRNAs，miRNAs）、长链非编码 RNA（Long non-coding RNAs，lncRNAs）、转录因子（Transcription factors，TFs）和单核苷酸多态性（Single nucleotide polymorphisms，SNPs），构建分子调控网络，发现如 SH3BP5-AS1-hsa-miR-182-5p-AQP9 等关键调控关系，为深入理解 GDM 发病机制提供了新视角。
8. 药物预测：基于生物标志物的分子调控网络，预测出针对这些生物标志物的潜在治疗药物，如毒扁豆碱、甘油、尿素等，并通过分子对接证实了药物与生物标志物之间的结合能力，为 GDM 的靶向治疗提供了新方向。
9. 生物标志物表达验证：RT-qPCR 验证结果显示，AQP9 在 GDM 组中显著上调，与数据集结果一致，MNDA 和 FCGR3B 虽趋势相同，但差异无统计学意义，可能与样本量较小有关。

研究结论和讨论部分指出，该研究首次通过生物信息学分析和 RT-qPCR 验证，确定了 MNDA、FCGR3B 和 AQP9 作为 GDM 的棕榈酰化相关生物标志物。这些生物标志物参与了 GDM 的发病机制，有望成为 GDM 早期筛查和治疗干预的潜在靶点。不过，研究也存在一些局限性，比如样本量有限，且主要基于胎盘样本，对 GDM 发病的预测价值受限。未来需要更大规模的前瞻性研究，进一步验证这些生物标志物在不同孕期和样本中的表达情况，以更好地应用于临床实践，为 GDM 的防治提供更有力的支持。