血液中代谢物异常,或许可提前10年测出II型糖尿病!

2020
06/16

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王煊 / 生物探索
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急需开发一种更方便,精确的方法来评估葡萄糖耐量,并早期预测GDM恢复后向T2D的发展。

妊娠期糖尿病(GDM)是指在怀孕期间首次发现的葡萄糖耐量异常,多数患病孕妇在分娩后可恢复至正常血糖水平。但有GDM史的女性患2型糖尿病(T2D)的风险比没有GDM的女性高7倍,且其患高血压和心血管疾病的风险也较高。目前建议分娩后对葡萄糖耐量进行重新分类,但是接受率仅不到40%。因此急需开发一种更方便,精确的方法来评估葡萄糖耐量,并早期预测GDM恢复后向T2D的发展。

近日,来自加拿大多伦多大学医学院的研究团队基于代谢组学研究,发现血液中的代谢异常可以预测产后早期GDM向T2D的进展,特别是氨基酸(AAs) 和二酰基-甘油磷脂的上调,以及鞘脂和酰基-烷基-甘油磷脂的下调。相关研究成果于当地时间5月20日发表在《Plos Medicine》上。

https://doi.org/10.1371/journal.pmed.1003112

研究人员对1033名被诊断患有GDM,但基线时没有T2D的妇女进行了血样采集及8年的电子病例跟踪随访,其中有173名妇女在基线后发生了T2D事件。对这173例T2D病例和485名BMI/年龄/人种均配对的对照组,以及337名相同参与者(98例T2D病例和239个对照组)的空腹血浆样本进行代谢组学研究。

基于文献综述,共选择了与T2D相关的141种代谢物进行检测和定量差异分析,在调整种族,年龄和BMI后,共鉴定出37种在T2D病例与非T2D病例对照间差异表达的代谢物,其中23种上调和14种下调。且其中己糖增加最为显著,非T2D组为5.45±0.8 mM,T2D病例组为6.10±0.1 mM。除此之外,发生T2D的女性中11种氨基酸(AAs)、二酰基-甘油磷脂、酰基肉碱(AC3和AC10)和生物胺(亚精胺)显著增加,鞘脂和酰基-烷基-甘油磷脂则减少。

代谢特征和预测未来2型糖尿病的模型

研究人员使用KEGG对T2D发作的分子途径及受影响的生物学途径进行分析,发现T2D病例的BCAA生物合成和降解途径的氨基酰基-tRNA生物合成途径最为丰富。在基线时AA代谢,精氨酸/脯氨酸代谢和支链AA(BCAA)代谢受到上调。在T2D发作后的随访中,AA的上调和鞘脂和酰基-烷基-甘油磷脂的下调得以维持或增强。

基线时与未来2型糖尿病(T2D)相关的代谢物和通路

研究者还进行纵向分析追踪了从基线到随访2年时个体内T2D进展轨迹的代谢变化。通过建立预测模型,结果显示只有10种代谢物与T2D的进展有关,且其涉及AA和磷脂代谢,除此之外,整个T2D进程中,大多数代谢变化都保持在基线。

随访时与2型糖尿病(T2D)相关的代谢物

简而言之,该研究根据差异表达的代谢物建立了从GDM过渡到新发T2D期间的整合代谢谱,发现在进展为T2D的GDM女性中,基线(产后)存在碳水化合物,AA,酰基肉碱和脂质的代谢异常。而这或许可以成为一种新的准确预测T2D的方法,使糖尿病的发现提早10年。

参考资料:

[1] Amino acid and lipid metabolism inpostgestational diabetes and progression to type 2 diabetes: A metabolicprofiling study

[2] 约70%的妊娠期糖尿病,十年后会变成2型糖尿病


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关键词:
磷脂,病例,基线,代谢物,糖尿病

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