综述:胰高血糖素样肽 - 1 受体激动剂(GLP-1RAs)单药及联合治疗对 2 型糖尿病(T2DM)外泌体和非外泌体微小 RNA(miRNA)特征的影响:一项系统综述

【字体: 时间:2025年04月26日 来源:Journal of Translational Medicine 6.1

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  本文系统综述了 GLP-1RAs 单药及联合治疗对 T2DM 患者和动物模型 miRNA 特征的影响。发现其不仅能调节血糖、减轻体重,还可调控外泌体和非外泌体 miRNA 表达,在多种疾病治疗中颇具潜力,但仍需更多研究验证。

  

引言


2 型糖尿病(T2DM)是日益严重的全球健康问题,预计到 2045 年将影响 7.83 亿人。肥胖是 T2DM 的重要危险因素,由遗传和环境因素相互作用引发,会导致包括 miRNA 表达改变在内的表观遗传变化,进而影响代谢通路,引发 T2DM 并发症。

T2DM 的有效管理需综合体重控制、生活方式改变和个体化药物治疗。二甲双胍是常用的一线口服降糖药,此外还有多种药物用于 T2DM 治疗,不同药物对体重的影响各异。

GLP-1RAs 的出现革新了 T2DM 治疗,它能促进葡萄糖刺激的胰岛素释放,降低低血糖和肥胖风险,减轻体重,改善血脂,降低心血管疾病等并发症风险,还能促进 β 细胞增殖、抑制凋亡。然而,GLP-1RAs 临床反应存在个体差异,可能与遗传因素有关。miRNA 不仅可预测药物反应,还能影响糖脂代谢,甚至促进 β 细胞再生,有潜力成为 T2DM 治疗靶点和生物标志物。外泌体包裹的 miRNA 稳定性更高,是更可靠的生物标志物。目前尚无研究评估 GLP-1RAs 单药及联合治疗对 T2DM 中外泌体和非外泌体 miRNA 特征的影响,本综述旨在总结相关知识,为 T2DM 个性化治疗提供依据。

方法


  1. 纳入标准:对比 GLP-1RAs 治疗的 T2DM 动物模型和人类患者研究,包括有或无肥胖情况,涵盖外泌体和非外泌体 miRNA 研究,需满足 PICO 标准。人群为人类 T2DM 受试者或 T2DM 动物模型;干预措施为临床前 / 临床研究中批准使用的 GLP-1RAs;比较为 GLP-1RAs 治疗的糖尿病组与未治疗的糖尿病组;主要结局为 GLP-1RAs 治疗组与未治疗组 miRNA 表达谱变化,次要结局为对 T2DM 相关病症的影响。
  2. 排除标准:评论、社论、综述、荟萃分析、病例系列、信件,控制不佳的研究,缺乏明确对照组的研究,体外实验,非实验性 miRNA 表达分析方法,聚焦长链非编码 RNA(lncRNAs)而非 miRNA 的研究,研究肥胖或 T2DM 相关合并症但无明确对照组的研究,存在与 T2DM 或肥胖无关的重大合并症的研究。
  3. 检索策略:采用 PRISMA 风格的系统综述方法,检索 Scopus、PubMed/Medline、Web of Science 和 Google Scholar 数据库至 2024 年 9 月 1 日的相关文章,仅纳入英文原创研究,同时检索参考文献以获取更多符合标准的文章。
  4. 数据提取:从表格、文本、图表中提取数据,使用结构化数据提取表确保一致性。临床研究提取研究特征、人口统计学信息、干预信息和结局;动物研究提取研究特征、干预信息和结局;针对外泌体 miRNA 研究提取研究描述、干预信息和结果。数据由两名 reviewers 独立提取,分歧由第三名 reviewer 解决,数据不明时联系作者。
  5. 研究偏倚风险评估:分别呈现人体、动物和实验室模型研究结果,两名作者独立审查记录,第三名作者解决分歧。动物研究使用 SYRCLE’s Risk of Bias 工具评估偏倚风险,非随机观察性临床研究使用 ROBINS-I 评估,随机对照试验使用 Cochrane’s Risk of Bias 2(RoB 2)评估。

结果


  1. 研究选择过程结果:电子数据库检索到 83 篇文章,排除重复记录后筛选 61 篇,最终 11 篇研究符合纳入标准,包括 4 项人体临床试验和 7 项体内动物研究。
  2. 偏倚风险评估结果:多数动物研究在部分领域偏倚风险低,但随机序列生成、分配隐藏、随机分组和研究者盲法等领域存在不确定性,总体偏倚风险多不明确。非随机观察性临床试验存在不同程度偏倚,随机开放标签试验也有较高偏倚风险。
  3. GLP-1RA 治疗的临床和临床前评估
    • 联合治疗作为二线治疗的效果:多项研究表明 GLP-1RAs 联合治疗对心血管健康有益。如 LA - 艾塞那肽(LA-exenatide)联合二甲双胍治疗可降低 T2DM 患者多项代谢指标,增加 miR-27b 表达;利拉鲁肽(liraglutide)联合二甲双胍治疗能降低血糖、血脂,提高 miR-27b、miR130a 和 miR-210a 表达,发挥内皮保护作用。但也有研究显示利拉鲁肽联合治疗对某些指标无显著影响。此外,一些 miRNA 可预测 GLP-1RA 治疗反应,如 miR-21-5p、miR-24-3p、miR-375-5p 等基线表达水平较高的患者治疗效果更好,miR-375-5p、miR378-3p 和 miR-126-3p 可预测 HbA1c 降低,miR-15a-5p 与体重减轻相关。
    • 单药治疗作为一线治疗的效果:在心血管健康方面,LA - 艾塞那肽微球可改善糖尿病心肌病小鼠的多项指标,上调 miR29b-3p,可能通过调控该 miRNA 控制心脏 SLMAP 表达;利拉鲁肽可改善糖尿病大鼠内皮功能,调节多种 miRNA 表达,其中与内皮功能相关的 miRNA 包括 miR-26a-5p、miR-34a-5p、miR-93-5p 和 miR-181a-5p。在 β 细胞功能和胰岛素调节方面,miR-375 可作为判断抗糖尿病药物细胞保护作用的生物标志物,基因敲低 miR-204 或 miR-139-5p 可促进胰岛素分泌,利拉鲁肽还可通过下调 miR-139-5p 上调 IRS1 表达,保护胰腺 β 细胞。在 NAFLD 和肝功能方面,司美格鲁肽(semaglutide)可改善 T2DM 合并 NAFLD 小鼠的代谢指标,减轻肝纤维化,上调 miR-5120,抑制 ABHD6 表达,减少脂质积累。在骨髓来源外泌体 miRNA 的骨保护作用方面,利拉鲁肽可调节骨髓来源外泌体中的 let-7c-2-3p 和 miR-322-3p,促进 Wnt 信号通路,增加骨形成,对抗糖尿病和雌激素缺乏对骨的不良影响。


讨论


本综述全面评估了 GLP-1RAs 单药及联合治疗对 T2DM 患者和动物模型 miRNA 特征的影响。GLP-1RAs 不仅能调节血糖和体重,还能调控外泌体和非外泌体 miRNA 表达,在多种疾病治疗中展现出潜力,但临床和临床前研究存在差异,反映出 GLP-1RA 介导的 miRNA 调控的复杂性。

GLP-1 与 miRNA 的相互作用在其治疗作用中至关重要。一些 miRNA 可调节 GLP-1 表达、GLP-1R 表达和胰岛素分泌。临床研究虽未发现外泌体 miRNA 的相关变化,但临床前数据表明 GLP-1RAs 可改变外泌体和非外泌体 miRNA 谱,揭示了其更广泛的生理作用机制。

在心血管疾病方面,临床和临床前研究均表明 GLP-1RAs 通过调节 miRNA 发挥保护作用。如 miR-27b、miR-130a 和 miR-210 与心血管疾病和内皮功能相关;miR-29b-3p、miR-34a-5p 等也参与心血管保护,但部分 miRNA 的作用存在争议。在肝脏保护方面,司美格鲁肽可通过激活 GLP-1 受体,调节一系列信号通路,促进胰岛素分泌,同时上调 miR-5120 抑制 ABHD6,减少脂质积累,保护肝脏。在骨代谢方面,GLP-1RAs 可调节骨髓来源外泌体中的 miRNA,如 let-7c-2-3p 和 miR-322-3p,通过 Wnt 信号通路促进骨形成,对抗糖尿病和雌激素缺乏对骨的不良影响。此外,循环 miRNA 可作为预测 GLP-1RA 治疗反应的生物标志物,有助于对患者进行分类,指导治疗。

方法学局限性和考虑因素


本系统综述强调了 GLP-1RA 单药和联合治疗在调节 T2DM 中外泌体和非外泌体 miRNA 的重要性,但目前存在一些局限性。临床研究未涉及外泌体 miRNA,这可能是由于技术限制,如小细胞外囊泡(sEV)生物发生和起源、miRNA 分离和定量的异质性以及标准化技术的缺乏。未来研究应采用多组学分析、数字 PCR 和标准化操作,扩大临床应用和可重复性。

随着 GLP-1RAs 与其他抗糖尿病药物联合使用越来越普遍,未来研究应关注其对 miRNA 水平的叠加效应,特别是在高心血管代谢风险、肥胖和 NAFLD 患者中。还需要进行纵向研究,采用标准化工作流程和多组学方法,确定特定于 GLP-1RAs 的 miRNA 以及与其他抗糖尿病药物相关的 miRNA。同时,应研究异质性患者中 miRNA 的变化,并结合临床标志物进行前瞻性监测,以了解长期治疗反应。此外,目前研究未涉及一些实际问题,如循环 miRNA 的变异性、样本收集标准化和个体间差异,未来研究应重视这些问题,提高研究的可靠性和可重复性。

结论


GLP-1RAs 在治疗肥胖、T2DM、骨质疏松症、NAFLD 和心血管疾病方面展现出潜力。本综述突出了 GLP-1RA 治疗后外泌体和非外泌体 miRNA 的调节作用及其对组织特异性效应、脂质代谢和血糖控制的贡献。然而,目前证据有限,尤其是在人体研究方面,临床中外泌体 miRNA 信息存在巨大空白。未来需要结合前沿多组学方法进行纵向研究,明确 GLP-1RAs 的精确分子机制,并与其他抗糖尿病疗法的 miRNA 特征进行比较,为精准医学奠定基础。

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