【Cell子刊】上海交大医学院王卫庆团队揭示氨基酸和菌群代谢物与糖尿病发病风险关系|2型糖尿病|血清

【Cell子刊】上海交大医学院王卫庆团队揭示氨基酸和菌群代谢物与糖尿病发病风险关系

2022-09-22 17:33:38　来源: 转化医学网

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作者：Mia

导读：糖尿病已成为影响全球健康和经济负担的主要因素，也是全世界死亡和残疾的主要原因。2019年，全球约有1 / 11的成年人(4.63亿成年人)患有糖尿病。国际糖尿病联合会估计，到2030年将有5.78亿成年人患有糖尿病，到2045年将有7亿人患有糖尿病。中国目前是世界上糖尿病患者最多的国家，2017年有1.3亿(12.8%)成人糖尿病患者，3.6亿(35.2%)糖尿病前期患者。

近日，上海交通大学医学院附属瑞金医院内分泌代谢疾病研究所宁光教授、王卫庆教授、毕宇芳教授、陆洁莉教授在Cell Reports Medicine上共同发表了一篇题为“Amino Acids, Microbiota-Related Metabolites and the Risk of Incident Diabetes among Normoglycemic Chinese Adults: Findings from the 4C Study”的研究论文。该研究表明，系统的氨基酸和菌群代谢物发生变化，并支持代谢改变在糖尿病发病机制中的潜在作用。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100727

研究背景

高血糖的筛查和早期预测在糖尿病及其并发症的预防和治疗中尤为重要。越来越多的横断面或前瞻性研究表明，氨基酸可能在2型糖尿病(T2DM)的发展中发挥重要作用。2011年，在Framingham子代研究中，使用靶向液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）的方法，支链氨基酸（BCAAs）和芳香族氨基酸（AAAs）被报道为T2DM未来发展的预测因子，并随后在其他欧洲和中国人群中得到验证。

最近的研究也强调了菌群在人类健康和疾病中的重要性。然而，这些研究大多是在欧洲人群中进行的，很少有关于菌群代谢物和糖尿病风险的研究在中国人群的前瞻性队列中进行。此外，之前的许多研究都是在血糖调节正常(NGR)和基线时血糖调节受损的混合人群中进行的，这导致很难辨别代谢变化到底是早期血糖异常的原因还是结果。

研究概述

研究团队在中国心脏代谢疾病和癌症队列研究（China Cardiometabolic Disease and Cancer Cohort Study，简称4C研究）中对1，707个匹配的病例对照组进行了嵌套病例对照研究。这项研究是一项全国性的，基于人群的前瞻性队列研究，随访时间长达5年。

研究人员采用靶向代谢组学（LC/MS）的检测手段，精准定量并分析了28种氨基酸和22种肠道菌群代谢物，系统地评估了2型糖尿病患者在糖耐量正常阶段存在的氨基酸及菌群代谢异常特征。

在多因素校正条件逻辑回归模型中，支链氨基酸、芳香族氨基酸、天冬酰胺、丙氨酸、谷氨酸、高丝氨酸、2氨基丁酸、组氨酸、蛋氨酸和脯氨酸的每SD增量与2型糖尿病发病风险呈正相关。而在菌群代谢物组中，血清肉碱、N -乙酰色氨酸和尿酸与2型糖尿病发病风险呈正相关。

随后，研究人员对临床危险因素(肥胖、脂质代谢、血压和肝酶)、多因素校正条件逻辑回归模型中与2型糖尿病发病显著相关的代谢物和2型糖尿病之间的联系进行了因果中介分析(causal mediation analyse)。研究人员共观察到34个显著的因果中介关系，而有88.2%代谢物－2型糖尿病中介效应通过肥胖和脂肪介导。

代谢物、临床危险因素和T2DM之间的因果中介分析

接下来，研究人员进一步评估了临床危险因素和基线测量值解释的代谢物水平的方差，他们发现传统危险因素对基线血清代谢物方差解释程度较为有限，说明代谢物在糖尿病风险预测方面有着重要作用。

与T2DM相关的选定代谢物中解释的方差

研究总结

总之，研究强调了氨基酸和菌群代谢物在糖尿病发病早期的潜在重要性，并通过临床危险因素-代谢-糖尿病联系的三角特征证明了中介途径。然而，血清检测氨基酸和菌群代谢物是否可作为潜在的生物标志物用于患者筛查或治疗监测以及2型糖尿病发病和进展中代谢物的生物学机制还有待进一步研究。研究也可能为T2DM的诊断和治疗靶点提供启示。

参考资料：

DOI:https://doi.org/10.1016/j.xcrm.2022.100727

注：本文旨在介绍医学研究进展，不能作为治疗方案参考。如需获得健康指导，请至正规医院就诊。