2型糖尿病是我國主要慢性代謝性疾病之一，其主要臨床特徵包括高血糖、胰島素抵抗和肝糖輸出增加等。因此，迫切需要進一步鑒定與糖代謝穩態調節密切相關的新型生物標誌物，從而為建立疾病預警體系和個體化診療方案提供新的理論依據。
近日，上海交通大學醫學院附屬第六人民醫院內分泌代謝科周健團隊、代謝與再生醫學研究院陸炎團隊結合生物信息學與機器學習技術，鑒定出新型肝臟糖異生和肝糖輸出的標誌性基因，研究成果發表在chinese medical journal雜誌（if:7.3，q1）。該研究不僅揭示了生理、病理和藥理等因素相關肝臟糖代謝的分子特徵，也為2型糖尿病的精準治療提供了新的科學線索。
該研究以禁食小鼠、瘦素受體缺陷小鼠(db/db)和地塞米松處理小鼠為模型，分別模擬生理、病理和藥理三種不同狀態下的肝臟糖異生情況，進而開展肝臟基因表達譜檢測，從中篩選出與糖代謝調節相關的差異表達基因（degs）。研究發現，這些degs普遍與細胞因子和氧化應激等密切相關（圖1）。
圖1. 肝臟糖異生過程與細胞因子和氧化應激相關
為進一步驗證這些差異基因的臨床意義，研究團隊採用加權基因共表達網絡分析（wgcna）和機器學習方法，結合2型糖尿病患者的肝臟轉錄組學特徵，鑒定出三個新型分子生物標誌物：omd、apoa4和igfbp6（圖2）。進一步的分析顯示，這些生物標誌物均能有效地預測2型糖尿病的發病風險（圖3）。
圖2. 機器學習鑒定糖代謝調節的新型生物標誌物
圖3. 新型生物標誌物預測2型糖尿病發病風險
綜上，該研究證實，機體糖代謝穩態受到體內外多種因素的調節。其中，細胞因子和氧化應激積极參与肝臟糖異生和肝糖輸出環節。此外，該研究篩選和鑒定出的分子標誌物在糖代謝紊亂早期診斷中表現出較高的臨床應用潛力，為未來的個體化診療提供新的科學依據。
內分泌代謝科博士生向麗萍為該論文的第一作者，周健教授和陸炎教授為該論文的共同通訊作者，周冰、駱雲晨、畢寒琦為署名作者。
信源
https://journals.lww.com/cmj/fulltext/9900/hub_biomarkers_and_their_clinical_relevance_in.1590.aspx
來源：上海市糖尿病臨床醫學中心
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