2型糖尿病全转录组差异表达与ceRNA调控网络的整合分析及其分子机制研究

本研究通过高通量测序技术揭示T2DM（2型糖尿病）患者外周血中411个mRNA、500个lncRNA、356个circRNA和67个miRNA的差异表达谱，构建ceRNA（竞争性内源RNA）调控网络，发现FOXO/TNF/PI3K等通路关键作用，为糖尿病分子机制和靶向治疗提供新视角。

　　

背景：2型糖尿病（T2DM）占全球糖尿病病例90%以上，其发病机制涉及复杂的非编码RNA（ncRNA）调控网络。本研究通过高通量全转录组测序，首次系统分析了T2DM患者外周血中mRNA、长链非编码RNA（lncRNA）、环状RNA（circRNA）和微小RNA（miRNA）的表达特征。

材料与方法：选取5例初诊未治疗的T2DM患者和5例健康对照，采用PAXgene采血管收集外周血。使用NEBNext^? Ultra?试剂盒构建RNA文库，Illumina NovaSeq 6000平台进行测序。通过DESeq2筛选差异表达基因（p<0.05，|log2FC|≥1），利用GO/KEGG进行功能富集分析，并采用Cytoscape构建ceRNA网络。

结果：

1. 1.

   差异表达谱：发现155个上调/256个下调mRNA，280个上调/220个下调lncRNA，148个上调/208个下调circRNA，以及20个上调/48个下调miRNA。关键分子包括新型circRNA Novel_404和miR-24-3p等。

2. 2.

   通路分析：

   • •

     TNF信号通路：激活NF-κB和MAPK通路加剧炎症反应

   • •

     FOXO通路：FOXO1通过调控β细胞凋亡和肝糖生成影响糖代谢

   • •

     PI3K/Akt通路：1-磷酸酰肌醇3-激酶活性降低导致胰岛素抵抗

   • •

     鞘脂信号通路：与糖尿病并发症密切相关

3. 3.

   ceRNA网络：

   • •

     circRNA网络：hsa_circ_0014829等6个circRNA通过吸附miR-4742-3p等miRNA调控156个mRNA

   • •

     lncRNA网络：ENSG00000277511等lncRNA竞争性结合miR-548ar-3p，影响55个靶基因

   • •

     关键节点：NR4A1（核受体4A1）和IRF7（干扰素调节因子7）被鉴定为核心调控因子

讨论：

研究发现T2DM患者存在独特的"分子指纹"，其中：

1. 1.

   新型circRNA Novel_404可能通过ceRNA机制参与糖脂代谢调控

2. 2.

   miR-24-3p表达下降与既往报道的metformin治疗效果相关

3. 3.

   FOXO1的双重调控作用解释了β细胞功能紊乱的分子基础

   研究局限性包括样本量较小，未来需通过qRT-PCR和大样本验证。

结论：

该研究首次整合T2DM全转录组数据，揭示ceRNA网络在糖尿病发生中的枢纽作用，为开发基于ncRNA的早期诊断标志物和靶向治疗策略提供理论依据。