2型糖尿病是我国主要慢性代谢性疾病之一，其主要临床特征包括高血糖、胰岛素抵抗和肝糖输出增加等。因此，迫切需要进一步鉴定与糖代谢稳态调节密切相关的新型生物标志物，从而为建立疾病预警体系和个体化诊疗方案提供新的理论依据。
近日，上海交通大学医学院附属第六人民医院内分泌代谢科周健团队、代谢与再生医学研究院陆炎团队结合生物信息学与机器学习技术，鉴定出新型肝脏糖异生和肝糖输出的标志性基因，研究成果发表在chinese medical journal杂志（if:7.3，q1）。该研究不仅揭示了生理、病理和药理等因素相关肝脏糖代谢的分子特征，也为2型糖尿病的精准治疗提供了新的科学线索。
该研究以禁食小鼠、瘦素受体缺陷小鼠(db/db)和地塞米松处理小鼠为模型，分别模拟生理、病理和药理三种不同状态下的肝脏糖异生情况，进而开展肝脏基因表达谱检测，从中筛选出与糖代谢调节相关的差异表达基因（degs）。研究发现，这些degs普遍与细胞因子和氧化应激等密切相关（图1）。
图1. 肝脏糖异生过程与细胞因子和氧化应激相关
为进一步验证这些差异基因的临床意义，研究团队采用加权基因共表达网络分析（wgcna）和机器学习方法，结合2型糖尿病患者的肝脏转录组学特征，鉴定出三个新型分子生物标志物：omd、apoa4和igfbp6（图2）。进一步的分析显示，这些生物标志物均能有效地预测2型糖尿病的发病风险（图3）。
图2. 机器学习鉴定糖代谢调节的新型生物标志物
图3. 新型生物标志物预测2型糖尿病发病风险
综上，该研究证实，机体糖代谢稳态受到体内外多种因素的调节。其中，细胞因子和氧化应激积极参与肝脏糖异生和肝糖输出环节。此外，该研究筛选和鉴定出的分子标志物在糖代谢紊乱早期诊断中表现出较高的临床应用潜力，为未来的个体化诊疗提供新的科学依据。
内分泌代谢科博士生向丽萍为该论文的第一作者，周健教授和陆炎教授为该论文的共同通讯作者，周冰、骆云晨、毕寒琦为署名作者。
信源
https://journals.lww.com/cmj/fulltext/9900/hub_biomarkers_and_their_clinical_relevance_in.1590.aspx
来源：上海市糖尿病临床医学中心
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