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在德国,20.8% 的 18 - 79 岁成年人患有前期糖尿病(Pr?diabetes),其发展情况难以预测。研究人员基于多中心 DZD 研究 PLIS,运用代谢组学和蛋白质组学技术,发现两种蛋白质与前期糖尿病发展为 2 型糖尿病(T2D)风险相关。这有助于预测疾病进展。
在健康领域,糖尿病一直是备受关注的重大问题。前期糖尿病作为糖尿病的前期阶段,正逐渐走入大众视野。想象一下,在德国,每 5 个成年人中就约有 1 个患有前期糖尿病,可他们自己却常常毫无察觉。前期糖尿病就像一个潜伏在身体里的 “隐形杀手”,它悄无声息,因为这种代谢紊乱在很多时候并不会引起明显的不适症状。但它带来的危害却不容小觑,与血糖正常的人相比,患有前期糖尿病的人群患 2 型糖尿病(Type 2 Diabetes,T2D)和心血管疾病的风险大幅增加。
更让人担忧的是,前期糖尿病患者的病情走向并不确定。他们有的会逐渐发展为 2 型糖尿病,生活质量严重下降,面临各种糖尿病并发症的威胁;而有的患者却能通过自身调节或干预措施,使血糖恢复到正常水平(Normoglyk?mie)。对于医生和患者来说,若能提前知晓每个患者的病情走向,就能更有针对性地制定治疗和干预方案,这对控制疾病发展、改善患者健康状况意义重大。可目前,缺乏有效的预测手段成为了一大难题,这也促使科研人员迫切地想要找到解决办法。
为了攻克这一难题,来自德国保罗 - 朗格汉斯研究所德累斯顿分所(Paul-Langerhans-Instituts Dresden,PLID)和德国糖尿病研究中心(Deutsches Zentrum für Diabetesforschung,DZD)的研究人员挺身而出。他们开展了一项极具意义的研究,相关成果发表在《Info Diabetologie》杂志上。
研究人员以多中心的 DZD 研究 PLIS(Pr?diabetes Lifestyle Intervention Study,前期糖尿病生活方式干预研究)为基础,进行了一项探索性病例对照研究。他们运用了代谢组学(Metabolomik)和蛋白质组学(Proteomik)这两种先进的技术手段。代谢组学就像是一个 “化学探测器”,能够全面分析生物体内的小分子代谢物;蛋白质组学则如同 “蛋白质扫描仪”,可以深入研究蛋白质的各种特征。研究人员利用这些技术,对多达 134 名前期糖尿病患者进行了细致的检测,分析了 1389 种蛋白质和 152 种代谢物。在检测过程中,他们不仅测量了患者空腹时血浆中这些物质的浓度,还分别在口服葡萄糖耐量试验(oral Glukose toleranztest)后 30 分钟和 120 分钟进行了测量。
研究结果令人振奋,为我们认识前期糖尿病的发展规律带来了新的曙光。
- 与疾病进展风险相关的蛋白质:研究人员发现,在新诊断为糖尿病的患者和血糖正常的患者之间,14 种蛋白质的血浆水平存在显著差异。其中,二羰基 / L - 木酮糖还原酶(Dicarbonyl/L-Xylulose-Reduktase)和谷胱甘肽 - S - 转移酶 A3(Glutathione-S-Transferase A3)这两种蛋白质,与前期糖尿病发展为 2 型糖尿病的风险显著相关。这意味着,通过检测这两种蛋白质的水平,或许能够提前预测患者病情发展为 2 型糖尿病的可能性。
- 免疫和炎症信号通路的差异:分析还表明,在糖尿病患者和血糖正常的患者之间,多条炎症和免疫信号通路存在差异。并且令人惊讶的是,这些差异在前期糖尿病阶段,也就是患者发展为糖尿病的前一年就已经出现了。这说明免疫反应在前期糖尿病的发展过程中起着重要作用,为研究疾病的发病机制提供了新的方向。
- 代谢特征的不同:在代谢特征方面,研究人员也有重要发现。他们观察到,在中间密度脂蛋白(Intermediate Density Lipoprotein,IDL)、IDL - 载脂蛋白 B(IDL-Apolipoprotein B)以及 IDL - 胆固醇(IDL-Cholesterol)的水平上,新诊断为糖尿病的患者血浆中的数值比血糖正常的患者更高。同时,具有发展为 2 型糖尿病风险的前期糖尿病患者,其血浆中的谷氨酸(Glutamat)浓度有所升高。这些代谢物水平的变化,为理解前期糖尿病的代谢异常提供了关键线索。
从研究结论来看,研究人员成功识别出了与前期糖尿病发展为糖尿病或病情缓解相关的新候选物质。这一成果意义非凡,新发现的候选蛋白质在未来有望作为预测前期糖尿病病情发展的生物标志物(Biomarker)。医生可以通过检测这些生物标志物,更精准地评估患者的病情走向,为个性化治疗提供有力依据。同时,这些蛋白质还能作为目标,用于机制研究中评估它们在血糖稳态(Glukose hom?ostase)调节中的作用,进一步深入了解糖尿病的发病机制,推动糖尿病治疗药物和干预措施的研发。
研究人员在开展这项研究时,主要运用了代谢组学和蛋白质组学技术,以多中心 DZD 研究 PLIS 中的前期糖尿病患者为样本队列来源。代谢组学技术帮助研究人员全面分析了生物体内的小分子代谢物变化情况,蛋白质组学技术则深入探究了蛋白质的特征和差异,二者相辅相成,为研究提供了关键的数据支持,让我们对前期糖尿病有了更深入的认识,为未来糖尿病的防治工作奠定了坚实的基础。