隨著全球2型糖尿病（T2DM）患者數(shù)量不斷增加,，通過(guò)早期干預(yù)延緩或預(yù)防T2DM的發(fā)生已成為重要的公共衛(wèi)生挑戰(zhàn)。深入解析與T2DM相關(guān)的生物通路和分子機(jī)制,，不僅有助于揭示疾病的病理生理進(jìn)程,，還可為糖尿病的預(yù)防提供重要科學(xué)依據(jù)。近年來(lái),，代謝組學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展為探索疾病的潛在生物學(xué)機(jī)制及其早期預(yù)測(cè)提供了前所未有的機(jī)遇,。
近日，上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院鐘文澤課題組在內(nèi)分泌和代謝領(lǐng)域期刊Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism發(fā)表了題為“Serum Metabolomic Profiling of Incident Type 2 Diabetes Mellitus in the Multi-ethnic Study of Atherosclerosis and Rotterdam Study”的研究成果,。該研究通過(guò)分析血清非靶向代謝組學(xué)標(biāo)志物與新發(fā)T2DM的關(guān)聯(lián),，揭示生物學(xué)通路，并評(píng)估了代謝標(biāo)志物在提升糖尿病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)中的作用,。
本研究利用兩個(gè)隊(duì)列開(kāi)展分析,，包括多種族動(dòng)脈粥樣硬化研究MESA（發(fā)現(xiàn)隊(duì)列，樣本量為3460）和鹿特丹隊(duì)列Rotterdam Study（驗(yàn)證隊(duì)列,，樣本量為1556）,。通過(guò)基于核磁共振技術(shù)的非靶向代謝組學(xué)方法，研究分析了23,571種血清代謝譜變量與新發(fā)T2DM的關(guān)聯(lián),。篩選代謝物的標(biāo)準(zhǔn)為：在發(fā)現(xiàn)隊(duì)列FDR校正的P值小于0.01,，在驗(yàn)證隊(duì)列中P值小于0.05，并且效應(yīng)方向一致,。本研究采用多變量競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)模型進(jìn)行分析,，并通過(guò)通路和網(wǎng)絡(luò)分析揭示糖尿病發(fā)生發(fā)展的潛在生物學(xué)機(jī)制。此外,，研究評(píng)估了所識(shí)別代謝物在傳統(tǒng)T2DM風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型基礎(chǔ)上的預(yù)測(cè)性能提升,，并利用雙樣本孟德?tīng)栯S機(jī)化分析探討代謝物與T2DM之間的潛在因果關(guān)聯(lián)。
研究共發(fā)現(xiàn)19種與新發(fā)T2DM顯著相關(guān)的代謝標(biāo)志物,。通路分析顯示,，這些代謝標(biāo)志物主要涉及氨酰-tRNA生物合成、支鏈氨基酸代謝,、糖酵解/糖異生和甘油脂代謝的紊亂,。網(wǎng)絡(luò)分析進(jìn)一步揭示了上游調(diào)控因子，包括p38絲裂原活化蛋白激酶（MAPK）,、c-Jun氨基末端激酶（JNK）以及哺乳動(dòng)物雷帕霉素靶點(diǎn)（mTOR）信號(hào)通路,。把這些標(biāo)志物加入傳統(tǒng)T2DM風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)模型后，在發(fā)現(xiàn)與驗(yàn)證隊(duì)列中分別實(shí)現(xiàn)了輕度至中度的預(yù)測(cè)性能提升（C統(tǒng)計(jì)量分別增加0.05 [95% CI: 0.04-0.07] 和0.03 [95% CI: 0.01-0.05]）,。同時(shí),，支鏈氨基酸和甘露糖水平與T2DM風(fēng)險(xiǎn)存在潛在的因果關(guān)聯(lián),。
本論文共同第一作者為上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院碩士研究生姜璇瑋和荷蘭Erasmus University Medical Center博士生朱芳。共同通訊作者為美國(guó)西北大學(xué)醫(yī)學(xué)院Philip Greenland教授,、荷蘭Erasmus University Maryam Kavousi教授以及上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院鐘文澤研究員,。本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目,、上海市公共衛(wèi)生重點(diǎn)學(xué)科資助項(xiàng)目,、上海市科學(xué)技術(shù)發(fā)展基金以及上海高水平地方高校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目的資助。本研究還獲得了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院,，美國(guó)國(guó)家心肺血液研究所項(xiàng)目的支持,。
第一作者 姜璇瑋
2023級(jí)碩士研究生
該論文第一作者為公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)系鐘文澤課題組2023級(jí)碩士生姜璇瑋，主要研究方向?yàn)榛诙嘟M學(xué)的慢性代謝性疾病機(jī)制解析與預(yù)測(cè)模型構(gòu)建,。迄今,，以第一作者（含共同）身份在JCR Q1區(qū)期刊Med、Clinical Gastroenterology and Hepatology,、Journal of Clinical Endocrinology & Metabolism,、Diabetes & Metabolic Syndrome: Clinical Research & Reviews發(fā)表4篇論文；以共同作者發(fā)表Journal of the American Nutrition Association一篇,。在2024年芝加哥AHA EPI|Lifestyle會(huì)議及2023年圣安東尼奧CHARGE Consortium Meeting會(huì)議上進(jìn)行2次口頭報(bào)告及多次壁報(bào)展示,。曾獲2024年度AHA EPI|Lifestyle Paul Dudley White International Scholar Award（最佳中國(guó)區(qū)摘要獎(jiǎng)）和Early Career Travel Award。
通訊作者 鐘文澤
該論文通訊作者為鐘文澤研究員,，博士生導(dǎo)師,，上海交通大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病學(xué)與生物統(tǒng)計(jì)學(xué)系主任，康奈爾大學(xué)營(yíng)養(yǎng)科學(xué)系客座教授,，國(guó)家高層次青年人才,、上海科技青年35人引領(lǐng)計(jì)劃（35U35）獲得者,、曙光學(xué)者,、青橙獎(jiǎng)優(yōu)秀入圍獎(jiǎng)、上海交通大學(xué)首屆小米青年學(xué)者,、上海市黃浦區(qū)科技創(chuàng)新杰出人才等人才項(xiàng)目和榮譽(yù),。曾擔(dān)任美國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)營(yíng)養(yǎng)流行病學(xué)分會(huì)主席（2021-2023）。主要研究領(lǐng)域?yàn)闋I(yíng)養(yǎng),、肥胖和糖尿病流行病學(xué),，以第一作者或通訊作者（含共同）發(fā)表原創(chuàng)研究論文JAMA (2)、JAMA Internal Medicine,、Annals of Internal Medicine,、Diabetes Care (4)等。曾獲美國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)Predoctoral Fellowship Award和美國(guó)心臟協(xié)會(huì)Roger R. Williams Award、Lifestyle and Cardiometabolic Health Early Career Investigator Award以及Jeremiah and Rose Stamler Research Award for New Investigators (Finalist),。擔(dān)任JAMA,、BMJ、Lancet子刊,、Annals of Internal Medicine,、Cell Metabolism、Circulation,、Diabetes Care,、AJCN等期刊審稿人和仲裁人超過(guò)100次。
